JP6986698B2 - Light emitting device and optical analysis system equipped with it - Google Patents

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Description

本発明は、一般に発光装置及びそれを備える光学分析システムに関し、より詳細には半導体発光素子を有する発光装置及びそれを備える光学分析システムに関する。 The present invention generally relates to a light emitting device and an optical analysis system including the light emitting device, and more particularly to a light emitting device having a semiconductor light emitting device and an optical analysis system including the light emitting device.

従来、光学的な分析測定の光源として用いることが可能な紫外光発光装置が提案されている（特許文献１）。 Conventionally, an ultraviolet light emitting device that can be used as a light source for optical analysis and measurement has been proposed (Patent Document 1).

特許文献１に記載された紫外光発光装置は、基板と、発光部と、受光部と、を備える。ここにおいて、基板は、第１主面と、第１主面と対向する第２主面と、を有する。発光部は、基板の第１主面上に配置されて紫外光を発光する。 The ultraviolet light emitting device described in Patent Document 1 includes a substrate, a light emitting unit, and a light receiving unit. Here, the substrate has a first main surface and a second main surface facing the first main surface. The light emitting unit is arranged on the first main surface of the substrate and emits ultraviolet light.

紫外光発光装置では、発光部が発光する紫外光の一部が、基板の内部を透過し第２主面から外部へ出射する。また、発光部が発光する紫外光の他の一部が、基板の内部を透過し第２主面で反射して受光部に入射する。受光部は、受光した紫外光を光電変換して電気信号を出力する。このため、受光部は、基板の第１主面上であって、第２主面と基板外部の空間との界面で反射した紫外光が入射する位置に配置されている。 In the ultraviolet light emitting device, a part of the ultraviolet light emitted by the light emitting unit passes through the inside of the substrate and is emitted from the second main surface to the outside. Further, another part of the ultraviolet light emitted by the light emitting portion passes through the inside of the substrate, is reflected by the second main surface, and is incident on the light receiving portion. The light receiving unit photoelectrically converts the received ultraviolet light and outputs an electric signal. Therefore, the light receiving portion is arranged on the first main surface of the substrate at a position where the ultraviolet light reflected at the interface between the second main surface and the space outside the substrate is incident.

また、紫外光発光装置は、受光部が出力する電気信号に基づいて発光部の発光出力を制御する制御部を更に備えている。 Further, the ultraviolet light emitting device further includes a control unit that controls the light emitting output of the light emitting unit based on the electric signal output by the light receiving unit.

特開２０１５−７００６５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-70065

特許文献１に記載に記載された紫外光発光装置では、発光部が発光する紫外光の他の一部を基板の第２主面で反射して受光部に入射させる必要があるので、光出力が低下しやすい。 In the ultraviolet light emitting device described in Patent Document 1, it is necessary to reflect the other part of the ultraviolet light emitted by the light emitting portion on the second main surface of the substrate and make it incident on the light receiving portion. Is easy to decrease.

本発明の目的は、光出力の低下を抑制しつつ光出力のモニタリングが可能な発光装置及び光学分析システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light emitting device and an optical analysis system capable of monitoring light output while suppressing a decrease in light output.

本発明に係る一態様の発光装置は、複数の第１半導体発光素子と、第２半導体発光素子と、実装基板と、制御部と、を備える。前記実装基板は、前記複数の第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子とが実装されている。前記制御部は、前記複数の第１半導体発光素子を発光させるとともに、前記第２半導体発光素子をフォトダイオードとして動作させる。前記実装基板は、前記複数の第１半導体発光素子を含む回路に接続された複数の第１端子と、前記第２半導体発光素子に接続された複数の第２端子と、を有する。前記第２半導体発光素子は、厚さ方向において互いに反対側にある第１面及び第２面を有する基板と、前記基板の前記第１面上に設けられ、ｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層が前記基板側からこの順に並んでいる積層体と、を備える。前記積層体は、前記基板とは反対側の表面に形成されて前記活性層と前記ｐ型半導体層との積層構造を第１半導体部と第２半導体部とに分離する溝を有する。前記第１半導体部の面積が前記第２半導体部の面積よりも大きい。前記第２半導体発光素子は、前記第１半導体部上に形成されている第１正電極と、前記第２半導体部上に形成されている第２正電極と、前記ｎ型半導体層の前記活性層側の表面に設けられ、前記厚さ方向から見て前記第１正電極に隣り合う第１負電極と、前記ｎ型半導体層の前記活性層側の前記表面に設けられ、前記厚さ方向から見て前記第２正電極に隣り合う第２負電極と、を更に備える。 One aspect of the light emitting device according to the present invention includes a plurality of first semiconductor light emitting elements, a second semiconductor light emitting element, a mounting substrate, and a control unit . The plurality of first semiconductor light emitting elements and the second semiconductor light emitting element are mounted on the mounting substrate. The control unit causes the plurality of first semiconductor light emitting elements to emit light, and causes the second semiconductor light emitting element to operate as a photodiode. The mounting board has a plurality of first terminals connected to a circuit including the plurality of first semiconductor light emitting elements, and a plurality of second terminals connected to the second semiconductor light emitting element. The second semiconductor light emitting device is provided on a substrate having a first surface and a second surface opposite to each other in the thickness direction and the first surface of the substrate, and is provided with an n-type semiconductor layer, an active layer, and p. A laminate in which the type semiconductor layers are arranged in this order from the substrate side is provided. The laminate has a groove formed on the surface opposite to the substrate and separating the laminated structure of the active layer and the p-type semiconductor layer into a first semiconductor portion and a second semiconductor portion. The area of the first semiconductor portion is larger than the area of the second semiconductor portion. The second semiconductor light emitting element includes a first positive electrode formed on the first semiconductor portion, a second positive electrode formed on the second semiconductor portion, and the activity of the n-type semiconductor layer. The first negative electrode provided on the surface on the layer side and adjacent to the first positive electrode when viewed from the thickness direction, and the surface of the n-type semiconductor layer on the active layer side are provided in the thickness direction. A second negative electrode adjacent to the second positive electrode is further provided.

本発明に係る一態様の光学分析システムは、上記の発光装置と、電源部と、制御部と、検知部と、分析部と、を備える。前記発光装置では、前記発光装置の前記複数の第１半導体発光素子が発光部として動作し、かつ、前記第２半導体発光素子が前記発光部に対応する受光部として動作する。前記電源部は、前記発光装置の前記回路へ電流を供給する。前記制御部は、前記受光部の出力信号が規定値となるように前記電源部を制御する。前記検知部は、前記発光部から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を検知する。前記分析部は、前記検知部の出力信号に基づいて前記物質に関する分析を行う。 One aspect of the optical analysis system according to the present invention includes the above-mentioned light emitting device, a power supply unit, a control unit, a detection unit, and an analysis unit. In the light emitting device, the plurality of first semiconductor light emitting elements of the light emitting device operate as a light emitting unit, and the second semiconductor light emitting element operates as a light receiving unit corresponding to the light emitting unit. The power supply unit supplies a current to the circuit of the light emitting device. The control unit controls the power supply unit so that the output signal of the light receiving unit becomes a specified value. The detection unit detects a second light based on the first light emitted from the light emitting unit toward the substance to be analyzed. The analysis unit analyzes the substance based on the output signal of the detection unit.

本発明に係る一態様の光学分析システムは、上記の発光装置と、検知部と、分析部と、を備える。前記発光装置では、前記発光装置の前記複数の第１半導体発光素子が発光部として動作し、かつ、前記第２半導体発光素子が前記発光部に対応する受光部として動作する。前記検知部は、前記発光部から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を検知する。前記分析部は、前記受光部の出力信号と前記検知部の出力信号に基づいて前記物質に関する分析を行う。 One aspect of the optical analysis system according to the present invention includes the above-mentioned light emitting device, a detection unit, and an analysis unit. In the light emitting device, the plurality of first semiconductor light emitting elements of the light emitting device operate as a light emitting unit, and the second semiconductor light emitting element operates as a light receiving unit corresponding to the light emitting unit. The detection unit detects a second light based on the first light emitted from the light emitting unit toward the substance to be analyzed. The analysis unit analyzes the substance based on the output signal of the light receiving unit and the output signal of the detection unit.

本発明の発光装置及び光学分析システムは、光出力の低下を抑制しつつ光出力のモニタリングが可能となるという効果がある。 The light emitting device and the optical analysis system of the present invention have an effect that the light output can be monitored while suppressing the decrease in the light output.

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る発光装置の平面図である。図１Ｂは、同上の発光装置に関し、図１ＡのＸ−Ｘ線断面図である。図１Ｃは、同上の発光装置の下面図である。FIG. 1A is a plan view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a sectional view taken along line XX of FIG. 1A regarding the light emitting device of the same. FIG. 1C is a bottom view of the light emitting device of the same. 図２Ａは、同上の発光装置における第１半導体発光素子の平面図である。図２Ｂは、同上の発光装置における第１半導体発光素子を示し、図２ＡのＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 2A is a plan view of the first semiconductor light emitting device in the same light emitting device. FIG. 2B shows a first semiconductor light emitting device in the same light emitting device, and is a sectional view taken along line XX of FIG. 2A. 図３は、本発明の一実施形態の変形例１に係る発光装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the light emitting device according to the first modification of the embodiment of the present invention. 図４Ａは、本発明の一実施形態の変形例２に係る発光装置の平面図である。図４Ｂは、同上の発光装置に関し、図４ＡのＸ−Ｘ線断面図である。図４Ｃは、同上の発光装置の下面図である。FIG. 4A is a plan view of the light emitting device according to the second modification of the embodiment of the present invention. FIG. 4B is a sectional view taken along line XX of FIG. 4A with respect to the light emitting device of the same. FIG. 4C is a bottom view of the same light emitting device. 図５Ａは、同上の発光装置における第２半導体発光素子の平面図である。図５Ｂは、同上の発光装置における第２半導体発光素子を示し、図５ＡのＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 5A is a plan view of the second semiconductor light emitting device in the same light emitting device. FIG. 5B shows a second semiconductor light emitting device in the same light emitting device, and is a sectional view taken along line XX of FIG. 5A. 図６は、本発明の一実施形態に係る光学分析システムの構成図である。FIG. 6 is a block diagram of an optical analysis system according to an embodiment of the present invention. 図７は、本発明の一実施形態の変形例に係る光学分析システムの構成図である。FIG. 7 is a block diagram of an optical analysis system according to a modified example of the embodiment of the present invention.

下記の実施形態等において説明する図１Ａ〜５Ｂは、模式的な図であり、図１Ａ〜５Ｂ中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。 FIGS. 1A to 5B described in the following embodiments and the like are schematic views, and the ratio of the size and the thickness of each component in FIGS. 1A to 5B does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. Not necessarily.

（実施形態）
以下では、本実施形態の発光装置１００について、図１Ａ〜１Ｃ、２Ａ及び２Ｂに基づいて説明する。 (Embodiment)
Hereinafter, the light emitting device 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 1C, 2A and 2B.

発光装置１００は、複数（ここでは、６個）の第１半導体発光素子１０１と、第２半導体発光素子１０２と、実装基板１０３と、を備える。発光装置１００は、複数の第１半導体発光素子１０１を含む回路１１０と第２半導体発光素子１０２とを独立して制御可能に構成されている。 The light emitting device 100 includes a plurality of (here, six) first semiconductor light emitting elements 101, a second semiconductor light emitting element 102, and a mounting substrate 103. The light emitting device 100 is configured so that the circuit 110 including the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and the second semiconductor light emitting element 102 can be independently controlled.

第１半導体発光素子１０１は、ＵＶ−Ｃの波長域の紫外線を放射する紫外線発光素子である。「ＵＶ−Ｃの波長域」とは、例えば国際照明委員会（ＣＩＥ）における紫外線の波長による分類によれば、１００ｎｍ〜２８０ｎｍである。 The first semiconductor light emitting device 101 is an ultraviolet light emitting device that emits ultraviolet rays in the wavelength range of UV-C. The "UV-C wavelength range" is, for example, 100 nm to 280 nm according to the classification by the wavelength of ultraviolet rays by the International Commission on Illumination (CIE).

第１半導体発光素子１０１は、基板１と、積層体２と、を備える。基板１は、その厚さ方向Ｄ１において互いに反対側にある第１面１１及び第２面１２を有する。積層体２は、基板１の第１面１１上に設けられている。 The first semiconductor light emitting device 101 includes a substrate 1 and a laminate 2. The substrate 1 has a first surface 11 and a second surface 12 which are opposite to each other in the thickness direction D1. The laminate 2 is provided on the first surface 11 of the substrate 1.

積層体２では、基板１側からｎ型半導体層４、活性層５及びｐ型半導体層６が、この順に並んでいる。したがって、積層体２は、活性層５とｐ型半導体層６との積層構造７を有する。ここにおいて、積層構造７は、基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、ｎ型半導体層４の外周線よりも内側に位置している。基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、ｎ型半導体層４の大きさは、基板１の大きさと同じである。言い換えれば、第１半導体発光素子１０１では、基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、ｎ型半導体層４の外周線と基板１の外周線とが重なる。 In the laminated body 2, the n-type semiconductor layer 4, the active layer 5, and the p-type semiconductor layer 6 are arranged in this order from the substrate 1 side. Therefore, the laminated body 2 has a laminated structure 7 of the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6. Here, the laminated structure 7 is located inside the outer peripheral line of the n-type semiconductor layer 4 when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1. The size of the n-type semiconductor layer 4 is the same as the size of the substrate 1 when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1. In other words, in the first semiconductor light emitting device 101, the outer peripheral line of the n-type semiconductor layer 4 and the outer peripheral line of the substrate 1 overlap when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1.

第１半導体発光素子１０１は、ｐ型半導体層６の表面６１とｎ型半導体層４の表面４１のうち積層構造７が積層されていない部位４１１との間に段差がある。第１半導体発光素子１０１は、メサ構造（mesa structure）を有している。メサ構造は、ｎ型半導体層４、活性層５及びｐ型半導体層６を含む積層体２の一部を、積層体２の表面２１側からｎ型半導体層４に達する深さまでエッチングすることで形成されている。 The first semiconductor light emitting device 101 has a step between the surface 61 of the p-type semiconductor layer 6 and the portion 411 of the surface 41 of the n-type semiconductor layer 4 where the laminated structure 7 is not laminated. The first semiconductor light emitting device 101 has a mesa structure. The mesa structure is formed by etching a part of the laminate 2 including the n-type semiconductor layer 4, the active layer 5, and the p-type semiconductor layer 6 from the surface 21 side of the laminate 2 to a depth reaching the n-type semiconductor layer 4. It is formed.

また、第１半導体発光素子１０１は、ｐ型半導体層６に電気的に接続された正電極８と、ｎ型半導体層４に電気的に接続された負電極９と、を更に備える。 Further, the first semiconductor light emitting device 101 further includes a positive electrode 8 electrically connected to the p-type semiconductor layer 6 and a negative electrode 9 electrically connected to the n-type semiconductor layer 4.

第１半導体発光素子１０１では、基板１の第２面１２が、紫外線を出射させる光取り出し面を構成している。 In the first semiconductor light emitting device 101, the second surface 12 of the substrate 1 constitutes a light extraction surface for emitting ultraviolet rays.

第１半導体発光素子１０１では、積層体２が、基板１とｎ型半導体層４との間に介在するバッファ層（buffer layer）３を更に備えている。また、第１半導体発光素子１０１は、積層体２の一部を覆う保護膜を更に備える。 In the first semiconductor light emitting device 101, the laminate 2 further includes a buffer layer 3 interposed between the substrate 1 and the n-type semiconductor layer 4. Further, the first semiconductor light emitting device 101 further includes a protective film that covers a part of the laminated body 2.

第１半導体発光素子１０１は、ＬＥＤチップ（light emitting diode chip）である。第１半導体発光素子１０１の平面視形状は、例えば、正方形状である。「第１半導体発光素子１０１の平面視形状」とは、第１半導体発光素子１０１の厚さ方向から見た第１半導体発光素子１０１の外周形状である。第１半導体発光素子１０１の平面視でのチップサイズ（chip size）は、例えば、４００μｍ□（４００μｍ×４００μｍ）である。 The first semiconductor light emitting device 101 is an LED chip (light emitting diode chip). The plan view shape of the first semiconductor light emitting device 101 is, for example, a square shape. The "planar view shape of the first semiconductor light emitting device 101" is the outer peripheral shape of the first semiconductor light emitting device 101 seen from the thickness direction of the first semiconductor light emitting device 101. The chip size of the first semiconductor light emitting device 101 in a plan view is, for example, 400 μm □ (400 μm × 400 μm).

第１半導体発光素子１０１の各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。 Each component of the first semiconductor light emitting device 101 will be described in more detail below.

基板１は、積層体２を支持している。第１半導体発光素子１０１では、活性層５の材料としてＡｌＧａＮが採用されており、基板１は、例えば、サファイア基板である。基板１の第１面１１は、（０００１）面（つまり、ｃ面）からのオフ角が、例えば、０．３１°である。ここにおいて、「オフ角」とは、（０００１）面に対する第１面１１の傾斜角である。したがって、オフ角が０°であれば、第１面１１は、（０００１）面である。基板１の厚さは、例えば、１５０μｍである。基板１の外周形状は、正方形状である。 The substrate 1 supports the laminated body 2. In the first semiconductor light emitting device 101, AlGaN is adopted as the material of the active layer 5, and the substrate 1 is, for example, a sapphire substrate. The first surface 11 of the substrate 1 has an off angle from the (0001) surface (that is, the c surface), for example, 0.31 °. Here, the "off angle" is the inclination angle of the first surface 11 with respect to the (0001) surface. Therefore, if the off angle is 0 °, the first surface 11 is the (0001) surface. The thickness of the substrate 1 is, for example, 150 μm. The outer peripheral shape of the substrate 1 is a square shape.

基板１の第１面１１上に設けられている積層体２では、基板１側からバッファ層３、ｎ型半導体層４、活性層５及びｐ型半導体層６が、この順に並んでいる。積層体２は、例えば、ＭＯＶＰＥ法（metal organic vapor phase epitaxy）等を利用して形成されている。 In the laminate 2 provided on the first surface 11 of the substrate 1, the buffer layer 3, the n-type semiconductor layer 4, the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6 are arranged in this order from the substrate 1 side. The laminate 2 is formed by using, for example, the MOVPE method (metal organic vapor phase epitaxy) or the like.

本明細書において、後述する組成比は、ＥＤＸ法（energy dispersive X-ray spectroscopy）による組成分析で求められる値である。組成比の相対的な大小関係を議論する上では、組成比は、ＥＤＸ法に限らず、例えば、オージェ電子分光法（auger electron spectroscopy）による組成分析で求められる値でもよい。 In the present specification, the composition ratio described later is a value obtained by composition analysis by the EDX method (energy dispersive X-ray spectroscopy). In discussing the relative magnitude relationship of the composition ratio, the composition ratio is not limited to the EDX method, and may be, for example, a value obtained by composition analysis by Auger electron spectroscopy.

活性層５は、ＵＶ−Ｃの波長域の紫外線を放射できるように構成されている。ｎ型半導体層４とｐ型半導体層６との間にある活性層５は、注入された２種類のキャリア（電子、正孔）の再結合により紫外線を放射する。第１半導体発光素子１０１の発光ピーク波長は、例えば、２７５ｎｍである。ここでいう「発光ピーク波長」は、室温（２７℃）での主発光ピーク波長である。また、「第１半導体発光素子１０１の発光ピーク波長」は、活性層５から放射されて第１半導体発光素子１０１から出射される紫外線の発光ピーク波長である。 The active layer 5 is configured to be able to radiate ultraviolet rays in the wavelength range of UV-C. The active layer 5 between the n-type semiconductor layer 4 and the p-type semiconductor layer 6 emits ultraviolet rays by recombination of two types of injected carriers (electrons and holes). The emission peak wavelength of the first semiconductor light emitting device 101 is, for example, 275 nm. The "emission peak wavelength" here is the main emission peak wavelength at room temperature (27 ° C.). Further, the "emission peak wavelength of the first semiconductor light emitting device 101" is the emission peak wavelength of ultraviolet rays emitted from the active layer 5 and emitted from the first semiconductor light emitting element 101.

活性層５では、基板１の厚さ方向Ｄ１において、複数（例えば、４つ）の障壁層と複数（例えば、４つ）の井戸層とが交互に並んでいる。これにより、活性層５は、多重量子井戸構造を有している。複数の井戸層の各々は、第１のＡｌＧａＮ層により構成されている。複数の障壁層の各々は、第１のＡｌＧａＮ層よりもＡｌの組成比が大きな第２のＡｌＧａＮ層により構成されている。井戸層（第１のＡｌＧａＮ層）は、例えば、厚さ２ｎｍのＡｌ0.45Ｇａ0.55Ｎ層である。障壁層（第２のＡｌＧａＮ層）は、例えば、厚さ１０ｎｍのＡｌ0.60Ｇａ0.40Ｎ層である。複数の井戸層の各々の厚さは、例えば、２ｎｍである。複数の障壁層の各々の厚さは、例えば、１０ｎｍである。 In the active layer 5, a plurality of (for example, four) barrier layers and a plurality of (for example, four) well layers are alternately arranged in the thickness direction D1 of the substrate 1. As a result, the active layer 5 has a multiple quantum well structure. Each of the plurality of well layers is composed of a first AlGaN layer. Each of the plurality of barrier layers is composed of a second AlGaN layer having a composition ratio of Al larger than that of the first AlGaN layer. The well layer (first AlGaN layer) is, for example, an Al 0.45 Ga 0.55 N layer having a thickness of 2 nm. The barrier layer (second AlGaN layer) is, for example, an Al 0.60 Ga 0.40 N layer having a thickness of 10 nm. The thickness of each of the plurality of well layers is, for example, 2 nm. The thickness of each of the plurality of barrier layers is, for example, 10 nm.

バッファ層３は、例えば、ＡｌＮ層である。バッファ層３は、ｎ型半導体層４、活性層５及びｐ型半導体層６の結晶性の向上を目的として設けた層である。第１半導体発光素子１０１では、バッファ層３のバンドギャップエネルギが、活性層５における複数の井戸層の各々のバンドギャップエネルギよりも大きい。バッファ層３は、基板１の第１面１１の全面に形成されている。 The buffer layer 3 is, for example, an AlN layer. The buffer layer 3 is a layer provided for the purpose of improving the crystallinity of the n-type semiconductor layer 4, the active layer 5, and the p-type semiconductor layer 6. In the first semiconductor light emitting device 101, the bandgap energy of the buffer layer 3 is larger than the bandgap energy of each of the plurality of well layers in the active layer 5. The buffer layer 3 is formed on the entire surface of the first surface 11 of the substrate 1.

ｎ型半導体層４は、例えば、ｎ型ＡｌＧａＮ層である。ｎ型ＡｌＧａＮ層のＡｌの組成比は、活性層５で発光する紫外線のｎ型ＡｌＧａＮ層での吸収が抑制されるように設定されている。より詳細には、ｎ型半導体層４は、例えば、ｎ型Ａｌ0.60Ｇａ0.40Ｎ層である。ｎ型半導体層４の厚さは、例えば、２μｍである。ｎ型半導体層４は、バッファ層３の基板１とは反対側の表面の全面に形成されている。したがって、ｎ型半導体層４の外周形状は、基板１の外周形状と同じである。 The n-type semiconductor layer 4 is, for example, an n-type AlGaN layer. The Al composition ratio of the n-type AlGaN layer is set so that the absorption of ultraviolet rays emitted by the active layer 5 in the n-type AlGaN layer is suppressed. More specifically, the n-type semiconductor layer 4 is, for example, an n-type Al 0.60 Ga 0.40 N layer. The thickness of the n-type semiconductor layer 4 is, for example, 2 μm. The n-type semiconductor layer 4 is formed on the entire surface of the buffer layer 3 on the opposite side of the substrate 1. Therefore, the outer peripheral shape of the n-type semiconductor layer 4 is the same as the outer peripheral shape of the substrate 1.

ｐ型半導体層６は、例えば、ｐ型ＡｌＧａＮ層と、ｐ型ＧａＮ層と、を含む。ｐ型半導体層６では、ｐ型ＡｌＧａＮ層が活性層５に接している。また、ｐ型半導体層６では、ｐ型ＧａＮ層がｐ型ＡｌＧａＮ層の活性層５とは反対側に位置している。ｐ型ＡｌＧａＮ層のＡｌの組成比は、ｎ型半導体層４から活性層５に注入された電子がｐ型半導体層６側へ漏れるのを防ぐように設定されている。より詳細には、ｐ型ＡｌＧａＮ層は、例えば、ｐ型Ａｌ0.80Ｇａ0.20Ｎ層である。ｐ型ＡｌＧａＮ層の厚さは、例えば、５０ｎｍである。また、ｐ型ＧａＮ層の厚さは、例えば２００ｎｍである。 The p-type semiconductor layer 6 includes, for example, a p-type AlGaN layer and a p-type GaN layer. In the p-type semiconductor layer 6, the p-type AlGaN layer is in contact with the active layer 5. Further, in the p-type semiconductor layer 6, the p-type GaN layer is located on the opposite side of the active layer 5 of the p-type AlGaN layer. The Al composition ratio of the p-type AlGaN layer is set so as to prevent electrons injected from the n-type semiconductor layer 4 into the active layer 5 from leaking to the p-type semiconductor layer 6 side. More specifically, the p-type AlGaN layer is, for example, a p-type Al 0.80 Ga 0.20 N layer. The thickness of the p-type AlGaN layer is, for example, 50 nm. The thickness of the p-type GaN layer is, for example, 200 nm.

第１半導体発光素子１０１は、上述のように、正電極８及び負電極９を備えている。第１半導体発光素子１０１では、この第１半導体発光素子１０１の厚さ方向の一面側に正電極８及び負電極９が配置されている。ここで、「第１半導体発光素子１０１の厚さ方向の一面」とは、ｎ型半導体層４の活性層５側の表面４１において活性層５に覆われていない部位４１１及びｐ型半導体層６の表面６１を含む。 As described above, the first semiconductor light emitting device 101 includes a positive electrode 8 and a negative electrode 9. In the first semiconductor light emitting device 101, a positive electrode 8 and a negative electrode 9 are arranged on one surface side in the thickness direction of the first semiconductor light emitting device 101. Here, "one surface in the thickness direction of the first semiconductor light emitting device 101" means the portion 411 and the p-type semiconductor layer 6 on the surface 41 on the active layer 5 side of the n-type semiconductor layer 4 that are not covered by the active layer 5. Includes the surface 61 of.

正電極８は、活性層５とｐ型半導体層６との積層構造７においてｐ型半導体層６上に形成されている。これにより、正電極８は、ｐ型半導体層６と電気的に接続されている。負電極９は、ｎ型半導体層４の活性層５側の表面４１のうち積層構造７が積層されていない部位４１１に設けられている。これにより、負電極９は、ｎ型半導体層４と電気的に接続されている。 The positive electrode 8 is formed on the p-type semiconductor layer 6 in the laminated structure 7 of the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6. As a result, the positive electrode 8 is electrically connected to the p-type semiconductor layer 6. The negative electrode 9 is provided at the portion 411 of the surface 41 on the active layer 5 side of the n-type semiconductor layer 4 where the laminated structure 7 is not laminated. As a result, the negative electrode 9 is electrically connected to the n-type semiconductor layer 4.

第１半導体発光素子１０１では、正電極８の面積が負電極９の面積よりも大きい。正電極８及び負電極９の各々の面積は、基板１の厚さ方向Ｄ１から見た面積である。 In the first semiconductor light emitting device 101, the area of the positive electrode 8 is larger than the area of the negative electrode 9. The area of each of the positive electrode 8 and the negative electrode 9 is the area seen from the thickness direction D1 of the substrate 1.

積層構造７の平面視形状は、基板１の外周線に沿った正方形のうちの１辺の中間部を内側に凹ませた形状である。ここにおいて、第１半導体発光素子１０１では、基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、積層構造７の外周線が、ｎ型半導体層４の外周線に沿っていて、かつ、負電極９を避けるように曲がっている。 The plan view shape of the laminated structure 7 is a shape in which the middle portion of one side of the square along the outer peripheral line of the substrate 1 is recessed inward. Here, in the first semiconductor light emitting device 101, the outer peripheral line of the laminated structure 7 is along the outer peripheral line of the n-type semiconductor layer 4 and avoids the negative electrode 9 when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1. It is bent like.

第１半導体発光素子１０１は、保護膜を備えているのが好ましい。保護膜は、電気絶縁性を有する。保護膜の材料は、例えば、酸化シリコン等である。保護膜は、積層構造７の表面のうち正電極８に覆われていない部位及び側面と、ｎ型半導体層４の表面４１において活性層５に覆われていない部位４１１のうち負電極９に覆われていない領域と、に跨って形成されているのが好ましい。 The first semiconductor light emitting device 101 preferably includes a protective film. The protective film has electrical insulation. The material of the protective film is, for example, silicon oxide or the like. The protective film covers the negative electrode 9 of the portion 411 of the surface of the laminated structure 7 that is not covered by the positive electrode 8 and the portion 411 of the surface 41 of the n-type semiconductor layer 4 that is not covered by the active layer 5. It is preferable that the region is formed so as to straddle the unbroken region.

第１半導体発光素子１０１では、正電極８と負電極９との間に電流を流すことにより、活性層５から紫外線が放射される。第１半導体発光素子１０１では、活性層５から放射されて基板１の第１面１１に入射した紫外線が、基板１の第２面１２から出射される。 In the first semiconductor light emitting device 101, ultraviolet rays are radiated from the active layer 5 by passing a current between the positive electrode 8 and the negative electrode 9. In the first semiconductor light emitting device 101, ultraviolet rays radiated from the active layer 5 and incident on the first surface 11 of the substrate 1 are emitted from the second surface 12 of the substrate 1.

以下では、第１半導体発光素子１０１の製造方法の一例について簡単に説明する。 Hereinafter, an example of a method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101 will be briefly described.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、まず、複数の第１半導体発光素子１０１それぞれの基板１の元になるウェハ（サファイアウェハ）を準備する。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, first, a wafer (sapphire wafer) as a base for the substrate 1 of each of the plurality of first semiconductor light emitting devices 101 is prepared.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、ウェハを準備した後、ウェハの前処理を行ってから、ウェハをエピタキシャル成長装置に導入し、その後、ウェハの第１面上に積層体２をエピタキシャル成長法により積層する。ウェハの第１面は、基板１の第１面１１に相当する表面である。エピタキシャル成長装置としてＭＯＶＰＥ装置を採用する場合、Ａｌの原料ガスとしては、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）を採用するのが好ましい。また、Ｇａの原料ガスとしては、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）を採用するのが好ましい。Ｎの原料ガスとしては、ＮＨ3を採用するのが好ましい。ｎ型導電性を付与する不純物であるＳｉの原料ガスとしては、テトラエチルシラン（ＴＥＳｉ）を採用するのが好ましい。ｐ型導電性に寄与する不純物であるＭｇの原料ガスとしては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）を採用するのが好ましい。各原料ガスそれぞれのキャリアガスとしては、例えば、Ｈ2ガスを採用するのが好ましい。各原料ガスは、特に限定されず、例えば、Ｇａの原料ガスとしてトリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、Ｎの原料ガスとしてヒドラジン誘導体、Ｓｉの原料ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ4）を採用してもよい。積層体２の成長条件は、バッファ層３、ｎ型半導体層４、活性層５及びｐ型半導体層６それぞれについて、基板温度、Ｖ／III比、各原料ガスの供給量、成長圧力等を適宜設定すればよい。「基板温度」とは、ウェハの温度を意味する。エピタキシャル成長装置としてＭＯＶＰＥ装置を採用する場合、「基板温度」は、例えば、ウェハを支持するサセプタ（susceptor）の温度を代用することができる。例えば、基板温度は、熱電対により測定したサセプタの温度を代用することができる。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, after preparing the wafer, the wafer is pretreated, the wafer is introduced into the epitaxial growth apparatus, and then the laminate 2 is formed on the first surface of the wafer by the epitaxial growth method. Laminate. The first surface of the wafer is a surface corresponding to the first surface 11 of the substrate 1. When a MOVPE device is used as the epitaxial growth device, it is preferable to use trimethylaluminum (TMAl) as the raw material gas for Al. Further, it is preferable to use trimethylgallium (TMGa) as the raw material gas for Ga. It is preferable to use NH 3 as the raw material gas for N. It is preferable to use tetraethylsilane (TESi) as the raw material gas for Si, which is an impurity that imparts n-type conductivity. It is preferable to use biscyclopentadienyl magnesium (Cp 2 Mg) as the raw material gas for Mg, which is an impurity that contributes to p-type conductivity. As the carrier gas for each raw material gas, for example, it is preferable to use H 2 gas. The raw material gas is not particularly limited, and for example, triethyl gallium (TEGa) may be used as the raw material gas for Ga, a hydrazine derivative may be used as the raw material gas for N, and monosilane (SiH 4 ) may be used as the raw material gas for Si. The growth conditions of the laminated body 2 are appropriately set to the substrate temperature, V / III ratio, supply amount of each raw material gas, growth pressure, etc. for each of the buffer layer 3, the n-type semiconductor layer 4, the active layer 5, and the p-type semiconductor layer 6. Just set it. "Substrate temperature" means the temperature of the wafer. When a MOVPE device is adopted as the epitaxial growth device, the "substrate temperature" can be, for example, the temperature of a susceptor supporting the wafer. For example, the substrate temperature can be substituted with the temperature of the susceptor measured by the thermocouple.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、ウェハの第１面上に積層体２を積層した後、積層体２が積層されているウェハをエピタキシャル成長装置から取り出す。以下では、少なくともウェハと積層体２とを備えた構造体を、エピタキシャルウェハと称する。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, the laminated body 2 is laminated on the first surface of the wafer, and then the wafer on which the laminated body 2 is laminated is taken out from the epitaxial growth apparatus. In the following, a structure including at least a wafer and a laminated body 2 will be referred to as an epitaxial wafer.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、エピタキシャル成長装置から取り出したエピタキシャルウェハをアニール装置に導入し、ｐ型半導体層のｐ型不純物を活性化するためのアニールを行う。アニールを行うためのアニール装置としては、例えば、ランプアニール装置、電気炉アニール装置等を採用することができる。ｐ型不純物は、アクセプタ不純物を意味し、Ｍｇである。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, the epitaxial wafer taken out from the epitaxial growth device is introduced into the annealing device, and annealing is performed to activate the p-type impurities in the p-type semiconductor layer. As the annealing device for annealing, for example, a lamp annealing device, an electric furnace annealing device, or the like can be adopted. The p-type impurity means an acceptor impurity and is Mg.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、アニール装置からエピタキシャルウェハを取り出した後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術等を利用して積層体２における活性層５とｐ型半導体層６との積層構造７をパターニングすることによって、メサ構造を形成する。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, after the epitaxial wafer is taken out from the annealing device, the laminated structure 7 of the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6 in the laminated body 2 is used by using a photolithography technique, an etching technique, or the like. By patterning, a mesa structure is formed.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、メサ構造を形成した後、上述の保護膜を形成する。保護膜は、ＣＶＤ法（chemical vapor deposition）等の薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して形成することができる。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, the above-mentioned protective film is formed after forming the mesa structure. The protective film can be formed by using a thin film forming technique such as a CVD method (chemical vapor deposition), a photolithography technique, and an etching technique.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、保護膜を形成した後、負電極９を形成し、その後、正電極８を形成する。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, a protective film is formed, a negative electrode 9 is formed, and then a positive electrode 8 is formed.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、第１半導体発光素子１０１が複数形成されたエピタキシャルウェハを得ることができる。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, an epitaxial wafer in which a plurality of first semiconductor light emitting devices 101 are formed can be obtained.

第１半導体発光素子１０１の製造方法では、エピタキシャルウェハをダイシングソー（dicingsaw）などによって切断することで、１枚のエピタキシャルウェハから複数の第１半導体発光素子１０１を得ることができる。第１半導体発光素子１０１の製造方法では、エピタキシャルウェハを切断する前に、ウェハの厚さを基板１の所望の厚さとするようにウェハを第１面とは反対の第２面側から研磨することが好ましい。これにより、第１半導体発光素子１０１の製造方法は、製造歩留りの向上を図ることが可能となる。 In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, a plurality of first semiconductor light emitting devices 101 can be obtained from one epitaxial wafer by cutting the epitaxial wafer with a dicing saw or the like. In the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, before cutting the epitaxial wafer, the wafer is polished from the second surface opposite to the first surface so that the thickness of the wafer is the desired thickness of the substrate 1. Is preferable. As a result, the manufacturing method of the first semiconductor light emitting device 101 can improve the manufacturing yield.

ところで、発光装置１００では、第２半導体発光素子１０２は、図２Ａ及び２Ｂに示した第１半導体発光素子１０１と同じ構成であるので、各構成要素については同一の符号を用いて説明する。「同じ構成」とは、チップサイズ、基板１と正電極８と負電極９とを含めた全体の構造、各層（バッファ層３、ｎ型半導体層４、活性層５及びｐ型半導体層６）それぞれの材料、各層それぞれの組成が同じであることを意味し、仕様上において発光ピーク波長、順方向電圧（Ｖｆ）及び配光特性それぞれが同じである。 By the way, in the light emitting device 100, since the second semiconductor light emitting device 102 has the same configuration as the first semiconductor light emitting device 101 shown in FIGS. 2A and 2B, each component will be described using the same reference numerals. The "same configuration" means the chip size, the entire structure including the substrate 1, the positive electrode 8, and the negative electrode 9, and each layer (buffer layer 3, n-type semiconductor layer 4, active layer 5, and p-type semiconductor layer 6). It means that the composition of each material and each layer is the same, and the emission peak wavelength, the forward voltage (Vf), and the light distribution characteristics are the same in terms of specifications.

発光装置１００では、複数の第１半導体発光素子１０１の各々の活性層５から出射した紫外線が、第２半導体発光素子１０２の活性層５の端面に入射し、第２半導体発光素子１０２の活性層５において受光される（吸収される）。したがって、発光装置１００では、例えば、複数の第１半導体発光素子１０１から紫外線を発光させ、その紫外線の一部を第２半導体発光素子１０２で受光させることによって、第２半導体発光素子１０２の正電極８と負電極９との間に発生する電流（光電流）により、複数の第１半導体発光素子１０１の光出力のモニタリングが可能である。要するに、発光装置１００は、複数の第１半導体発光素子１０１を発光部とし第２半導体発光素子１０２を受光部として動作させることが可能である。 In the light emitting device 100, the ultraviolet rays emitted from the active layer 5 of each of the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 are incident on the end face of the active layer 5 of the second semiconductor light emitting element 102, and the active layer of the second semiconductor light emitting element 102 Received (absorbed) at 5. Therefore, in the light emitting device 100, for example, ultraviolet rays are emitted from a plurality of first semiconductor light emitting elements 101, and a part of the ultraviolet rays is received by the second semiconductor light emitting element 102, whereby the positive electrode of the second semiconductor light emitting element 102 is emitted. The current (optical current) generated between the 8 and the negative electrode 9 makes it possible to monitor the optical output of the plurality of first semiconductor light emitting elements 101. In short, the light emitting device 100 can operate the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 as the light emitting unit and the second semiconductor light emitting element 102 as the light receiving unit.

発光装置１００では、複数（ここでは、６個）の第１半導体発光素子１０１と１つの第２半導体発光素子１０２とが、１つの実装基板１０３に実装されている。より詳細には、複数の第１半導体発光素子１０１と１つの第２半導体発光素子１０２とは、実装基板１０３にフリップチップ実装されている。 In the light emitting device 100, a plurality of (here, 6) first semiconductor light emitting elements 101 and one second semiconductor light emitting element 102 are mounted on one mounting substrate 103. More specifically, the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and one second semiconductor light emitting element 102 are flip-chip mounted on the mounting substrate 103.

実装基板１０３は、支持体１１２と、複数（ここでは、７個）の第１導体層１０４と、複数（ここでは、２個）の第２導体層１１４と、複数（ここでは、２個）の第１端子１３１と、複数（ここでは、２個）の第２端子１３２と、複数（ここでは、２個）の第１配線と、複数（ここでは、２個）の第２配線と、を有する。支持体１１２は、厚さ方向において互いに反対側にある表面１１３及び裏面１２３を有する。複数の第１導体層１０４及び複数の第２導体層１１４は、支持体１１２の表面１１３上に形成されている。複数の第１端子１３１及び複数の第２端子１３２は、支持体１１２の裏面１２３に形成されている。 The mounting board 103 includes a support 112, a plurality of (here, 7) first conductor layers 104, a plurality of (here, 2) second conductor layers 114, and a plurality (here, 2). First terminal 131, a plurality of (here, two) second terminals 132, a plurality of (here, two) first wires, and a plurality of (here, two) second wires. Has. The support 112 has a front surface 113 and a back surface 123 that are opposite to each other in the thickness direction. The plurality of first conductor layers 104 and the plurality of second conductor layers 114 are formed on the surface 113 of the support 112. The plurality of first terminals 131 and the plurality of second terminals 132 are formed on the back surface 123 of the support 112.

支持体１１２は、例えば、ＡｌＮセラミックにより形成されており、電気絶縁性を有する。支持体１１２は、複数の第１導体層１０４、複数の第２導体層１１４、複数の第１端子１３１及び複数の第２端子１３２を支持する機能を有する。支持体１１２は、平板状に形成されている。支持体１１２の平面視形状は、例えば、正方形状である。「支持体１１２の平面視形状」とは、支持体１１２の厚さ方向から見た支持体１１２の外周形状である。支持体１１２の厚さ方向は、第１半導体発光素子１０１の基板１の厚さ方向Ｄ１と同じ方向である。支持体１１２の表面１１３及び裏面１２３は、支持体１１２の厚さ方向に直交する。支持体１１２の平面視でのサイズは、例えば、３．５ｍｍ□（３．５ｍｍ×３．５ｍｍ）である。 The support 112 is made of, for example, AlN ceramic and has electrical insulation. The support 112 has a function of supporting a plurality of first conductor layers 104, a plurality of second conductor layers 114, a plurality of first terminals 131, and a plurality of second terminals 132. The support 112 is formed in a flat plate shape. The plan view shape of the support 112 is, for example, a square shape. The "planar view shape of the support 112" is the outer peripheral shape of the support 112 as seen from the thickness direction of the support 112. The thickness direction of the support 112 is the same as the thickness direction D1 of the substrate 1 of the first semiconductor light emitting device 101. The front surface 113 and the back surface 123 of the support 112 are orthogonal to the thickness direction of the support 112. The size of the support 112 in a plan view is, for example, 3.5 mm □ (3.5 mm × 3.5 mm).

複数の第１導体層１０４及び複数の第２導体層１１４は、同じ材料により形成されている。複数の第１導体層１０４及び複数の第２導体層１１４の各々は、例えば、Ｔｉ膜と、このＴｉ膜上のＰｔ膜と、このＰｔ膜上のＡｕ膜との積層膜であり、Ｔｉ膜のＰｔ膜と反対の表面が支持体１１２の表面１１３に接している。また、複数の第１導体層１０４及び複数の第２導体層１１４は、支持体１１２の表面１１３上に同じ厚さで形成されている。 The plurality of first conductor layers 104 and the plurality of second conductor layers 114 are made of the same material. Each of the plurality of first conductor layers 104 and the plurality of second conductor layers 114 is, for example, a laminated film of a Ti film, a Pt film on the Ti film, and an Au film on the Pt film, and is a Ti film. The surface opposite to the Pt film is in contact with the surface 113 of the support 112. Further, the plurality of first conductor layers 104 and the plurality of second conductor layers 114 are formed on the surface 113 of the support 112 with the same thickness.

複数の第１端子１３１及び複数の第２端子１３２は、同じ材料により形成されている。複数の第１端子１３１及び複数の第２端子１３２の各々は、例えば、Ｔｉ膜と、このＴｉ膜上のＰｔ膜と、このＰｔ膜上のＡｕ膜との積層膜であり、Ｔｉ膜のＰｔ膜と反対の表面が支持体１１２の裏面１２３に接している。また、複数の第１端子１３１及び複数の第２端子１３２は、支持体１１２の裏面１２３上に同じ厚さで形成されている。 The plurality of first terminals 131 and the plurality of second terminals 132 are made of the same material. Each of the plurality of first terminal 131 and the plurality of second terminal 132 is, for example, a laminated film of a Ti film, a Pt film on the Ti film, and an Au film on the Pt film, and is a Pt of the Ti film. The surface opposite to the membrane is in contact with the back surface 123 of the support 112. Further, the plurality of first terminals 131 and the plurality of second terminals 132 are formed on the back surface 123 of the support 112 with the same thickness.

７個の第１導体層１０４は、６個の第１半導体発光素子１０１とともに回路１１０を形成する。回路１１０は、複数の第１半導体発光素子１０１の直列回路である。複数の第１半導体発光素子１０１の各々の正電極８及び負電極９は、７個の第１導体層１０４のうち一対一に対応する２個の第１導体層１０４と接合部１０５を介して電気的かつ機械的に接続されている。接合部１０５の材料は、例えば、ＡｕＳｎ等である。第２半導体発光素子１０２の正電極８及び負電極９は、２個の第２導体層１１４のうち一対一に対応する２個の第２導体層１１４と接合部１１５を介して電気的かつ機械的に接続されている。接合部１１５の材料は、例えば、ＡｕＳｎ等である。 The seven first conductor layers 104 together with the six first semiconductor light emitting devices 101 form the circuit 110. The circuit 110 is a series circuit of a plurality of first semiconductor light emitting elements 101. The positive electrode 8 and the negative electrode 9 of each of the plurality of first semiconductor light emitting devices 101 are connected to two first conductor layers 104 having a one-to-one correspondence among the seven first conductor layers 104 via a junction 105. It is electrically and mechanically connected. The material of the joint 105 is, for example, AuSn or the like. The positive electrode 8 and the negative electrode 9 of the second semiconductor light emitting device 102 are electrically and mechanically via the two second conductor layers 114 and the joint portion 115, which correspond one-to-one among the two second conductor layers 114. Is connected. The material of the joint portion 115 is, for example, AuSn or the like.

実装基板１０３では、回路１１０の一端の第１半導体発光素子１０１の正電極８に接続された第１導体層１０４と回路１１０の他端の第１半導体発光素子１０１の負電極９に接続された第１導体層１０４とのそれぞれが、互いに異なる第１配線を介して互いに異なる第１端子１３１と電気的に接続されている。発光装置１００では、例えば、外部の電源部等から２個の第１端子１３１と回路１１０とを含む電路に電流が給電されることにより、６個の第１半導体発光素子１０１が発光する。 In the mounting substrate 103, the first conductor layer 104 connected to the positive electrode 8 of the first semiconductor light emitting element 101 at one end of the circuit 110 and the negative electrode 9 of the first semiconductor light emitting element 101 at the other end of the circuit 110 are connected. Each of the first conductor layers 104 is electrically connected to different first terminals 131 via different first wirings. In the light emitting device 100, for example, the six first semiconductor light emitting elements 101 emit light by supplying a current from an external power supply unit or the like to the electric circuit including the two first terminals 131 and the circuit 110.

また、実装基板１０３では、第２半導体発光素子１０２の正電極８に接続された第２導体層１１４と負電極９に接続された第２導体層１１４とのそれぞれが、互いに異なる第２配線を介して互いに異なる第２端子１３２と電気的に接続されている。発光装置１００では、例えば、外部の電源部等から２個の第２端子１３２と第２半導体発光素子１０２とを含む電路に電流が給電されることにより、第２半導体発光素子１０２が発光する。また、発光装置１００では、第２半導体発光素子１０２を、複数の第１半導体発光素子１０１の各々から放射される紫外線の一部を受光するフォトダイオードとして動作させることもできる。発光装置１００では、第２半導体発光素子１０２は、実装基板１０３の２個の第２端子１３２間に印加された電圧が第２半導体発光素子１０２の正電極８よりも負電極９を高電位とする逆方向電圧である場合に、フォトダイオードとして動作することができる。 Further, in the mounting substrate 103, the second conductor layer 114 connected to the positive electrode 8 of the second semiconductor light emitting element 102 and the second conductor layer 114 connected to the negative electrode 9 each have different second wirings. It is electrically connected to a second terminal 132 that is different from each other via the wire. In the light emitting device 100, for example, the second semiconductor light emitting element 102 emits light when a current is supplied to the electric circuit including the two second terminals 132 and the second semiconductor light emitting element 102 from an external power supply unit or the like. Further, in the light emitting device 100, the second semiconductor light emitting device 102 can be operated as a photodiode that receives a part of the ultraviolet rays radiated from each of the plurality of first semiconductor light emitting elements 101. In the light emitting device 100, in the second semiconductor light emitting element 102, the voltage applied between the two second terminals 132 of the mounting substrate 103 causes the negative electrode 9 to have a higher potential than the positive electrode 8 of the second semiconductor light emitting element 102. It can operate as a photodiode when it has a reverse voltage.

発光装置１００では、複数（６個）の第１半導体発光素子１０１が第２半導体発光素子１０２を中心として第２半導体発光素子１０２を囲むように配置されている。より詳細には、発光装置１００では、６個の第１半導体発光素子１０１が、第２半導体発光素子１０２を囲む１つの仮想円における円周上において等間隔で配置されている。ここにおいて、仮想円は、第２半導体発光素子１０２の厚さ方向に直交する。第２半導体発光素子１０２と複数の第１半導体発光素子１０１との間の距離は、例えば、３００〜６００μｍ程度である。第１半導体発光素子１０１から放射される紫外線の一部を第２半導体発光素子１０２において受光させる観点から、第２半導体発光素子１０２と複数の第１半導体発光素子１０１との間の距離は、例えば、６００μｍ以下であるのが好ましい。また、第１半導体発光素子１０１から放射される紫外線が第２半導体発光素子１０２において吸収されすぎるのを抑制する観点から、第２半導体発光素子１０２と複数の第１半導体発光素子１０１との間の距離は、例えば、３００μｍ以上であるのが好ましい。 In the light emitting device 100, a plurality (six) first semiconductor light emitting elements 101 are arranged so as to surround the second semiconductor light emitting element 102 with the second semiconductor light emitting element 102 as the center. More specifically, in the light emitting device 100, six first semiconductor light emitting elements 101 are arranged at equal intervals on the circumference of one virtual circle surrounding the second semiconductor light emitting element 102. Here, the virtual circle is orthogonal to the thickness direction of the second semiconductor light emitting device 102. The distance between the second semiconductor light emitting device 102 and the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 is, for example, about 300 to 600 μm. From the viewpoint of receiving a part of the ultraviolet rays radiated from the first semiconductor light emitting element 101 in the second semiconductor light emitting element 102, the distance between the second semiconductor light emitting element 102 and the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 is, for example, , 600 μm or less is preferable. Further, from the viewpoint of suppressing excessive absorption of ultraviolet rays radiated from the first semiconductor light emitting device 101 in the second semiconductor light emitting device 102, between the second semiconductor light emitting device 102 and the plurality of first semiconductor light emitting elements 101. The distance is preferably, for example, 300 μm or more.

以上説明した本実施形態の発光装置１００は、複数の第１半導体発光素子１０１を含む回路１１０に接続された複数の第１端子１３１と第２半導体発光素子１０２に接続された複数の第２端子１３２とを備えている。要するに、発光装置１００は、複数の第１半導体発光素子１０１を含む回路１１０と第２半導体発光素子１０２と独立して制御可能に構成されている。これにより、発光装置１００は、第２半導体発光素子１０２を、複数の第１半導体発光素子１０１の各々から放射される光（紫外線）を受光するフォトダイオードとして動作させることが可能である。第１半導体発光素子１０１の活性層５から基板１側へ放射された紫外線を基板１の第２面１２で反射させる必要がないので、光出力の低下を抑制しつつ光出力のモニタリングが可能となる。また、発光装置１００では、複数（６個）の第１半導体発光素子１０１が第２半導体発光素子１０２を中心として第２半導体発光素子１０２を囲むように配置されているので、第２半導体発光素子１０２を備えていない場合と比べて配光特性が低下するのを抑制することができる。これにより、発光装置１００は、上記の紫外線発光装置と比べて、レンズ、反射部材等による配光制御の点で有利である。 The light emitting device 100 of the present embodiment described above has a plurality of first terminals 131 connected to a circuit 110 including a plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and a plurality of second terminals connected to the second semiconductor light emitting element 102. It is equipped with 132. In short, the light emitting device 100 is configured to be independently controllable from the circuit 110 including the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and the second semiconductor light emitting element 102. As a result, the light emitting device 100 can operate the second semiconductor light emitting device 102 as a photodiode that receives light (ultraviolet rays) emitted from each of the plurality of first semiconductor light emitting elements 101. Since it is not necessary to reflect the ultraviolet rays radiated from the active layer 5 of the first semiconductor light emitting device 101 to the substrate 1 side on the second surface 12 of the substrate 1, it is possible to monitor the optical output while suppressing the decrease in the optical output. Become. Further, in the light emitting device 100, since a plurality (six) first semiconductor light emitting elements 101 are arranged so as to surround the second semiconductor light emitting element 102 with the second semiconductor light emitting element 102 as the center, the second semiconductor light emitting element It is possible to suppress the deterioration of the light distribution characteristics as compared with the case where the 102 is not provided. As a result, the light emitting device 100 is advantageous in terms of light distribution control by a lens, a reflecting member, or the like, as compared with the above-mentioned ultraviolet light emitting device.

上記の実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 The above embodiment is just one of various embodiments of the present invention. The above embodiment can be variously modified according to the design and the like as long as the object of the present invention can be achieved.

図３は、実施形態の変形例１の発光装置１００ａの断面図である。変形例１の発光装置１００ａは、実装基板１０３が実装される回路基板１０８を備えている。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the light emitting device 100a of the first modification of the embodiment. The light emitting device 100a of the first modification includes a circuit board 108 on which the mounting board 103 is mounted.

変形例１の発光装置１００ａは、電源部２０３と、制御部１０９と、を更に備えている。電源部２０３及び制御部１０９は、回路基板１０８に実装されている。回路基板１０８は、例えば、プリント配線板である。 The light emitting device 100a of the first modification further includes a power supply unit 203 and a control unit 109. The power supply unit 203 and the control unit 109 are mounted on the circuit board 108. The circuit board 108 is, for example, a printed wiring board.

電源部２０３は、外部から供給される電圧を所定電圧に変換して回路１１０へ電流を供給する電源回路である。 The power supply unit 203 is a power supply circuit that converts a voltage supplied from the outside into a predetermined voltage and supplies a current to the circuit 110.

制御部１０９は、電源部２０３を制御する。制御部１０９は、マイコン（Microcontroller）を含む。マイコンは、プログラムに従って動作するプロセッサと、プロセッサを動作させるプログラムを格納するためのメモリ及び作業用のメモリと、を備えた１チップのデバイスとして構成される。制御部１０９は、マイコンにプログラムを実行させることにより、実現することができる。 The control unit 109 controls the power supply unit 203. The control unit 109 includes a microcomputer (Microcontroller). The microcomputer is configured as a one-chip device including a processor that operates according to a program, a memory for storing a program for operating the processor, and a memory for work. The control unit 109 can be realized by causing a microcomputer to execute a program.

制御部１０９は、例えば、Ａ／Ｄ変換部を有する。Ａ／Ｄ変換部は、フォトダイオード（第２半導体発光素子１０２）の出力電流を電圧信号に変換して出力する。制御部１０９は、Ａ／Ｄ変換部から出力される電圧信号に応じて、電源部２０３から複数の第１半導体発光素子１０１を含む回路１１０へ供給される電流の電流値を変えるように電源部２０３を制御する。例えば、制御部１０９は、フォトダイオードの出力電流の電流値が規定値となるように電源部２０３を制御する。 The control unit 109 has, for example, an A / D conversion unit. The A / D conversion unit converts the output current of the photodiode (second semiconductor light emitting device 102) into a voltage signal and outputs it. The control unit 109 changes the current value of the current supplied from the power supply unit 203 to the circuit 110 including the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 according to the voltage signal output from the A / D conversion unit. It controls 203. For example, the control unit 109 controls the power supply unit 203 so that the current value of the output current of the photodiode becomes a specified value.

制御部１０９は、上述の例に限らず、例えば、Ａ／Ｄ変換部から出力される電圧信号に基づいて複数の第１半導体発光素子１０１の光出力を推定するように構成されていてもよい。 The control unit 109 is not limited to the above example, and may be configured to estimate the optical output of the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 based on the voltage signal output from the A / D conversion unit, for example. ..

次に、実施形態の変形例２の発光装置１００ｂについて、図４Ａ〜５Ｂに基づいて説明する。 Next, the light emitting device 100b of the second modification of the embodiment will be described with reference to FIGS. 4A to 5B.

変形例２の発光装置１００ｂは、実装基板１０３の代わりに実装基板１０３ｂを備え、キャップ１０６を備えている点、第２半導体発光素子１０２の代わりに第２半導体発光素子１０２ｂを備えている点等が、実施形態の発光装置１００と相違する。変形例２の発光装置１００ｂに関し、実施形態の発光装置１００と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を適宜省略する。 The light emitting device 100b of the second modification 2 includes a mounting board 103b instead of the mounting board 103 and a cap 106, a second semiconductor light emitting element 102 instead of the second semiconductor light emitting element 102, and the like. However, it is different from the light emitting device 100 of the embodiment. Regarding the light emitting device 100b of the second modification, the same components as those of the light emitting device 100 of the embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

実装基板１０３ｂは、複数の第１半導体発光素子１０１と第２半導体発光素子１０２ｂとを収納する凹部１３３を有する。実装基板１０３ｂでは、凹部１３３の底面１３４に複数の第１半導体発光素子１０１と第２半導体発光素子１０２ｂとが実装されている。ここにおいて、発光装置１００ｂでは、第２半導体発光素子１０２ｂが、凹部１３３の底面１３４の中心に配置されている。 The mounting substrate 103b has a recess 133 for accommodating a plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and a second semiconductor light emitting element 102b. In the mounting substrate 103b, a plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and second semiconductor light emitting elements 102b are mounted on the bottom surface 134 of the recess 133. Here, in the light emitting device 100b, the second semiconductor light emitting element 102b is arranged at the center of the bottom surface 134 of the recess 133.

実装基板１０３ｂは、支持体１１２と、複数（ここでは、７個）の第１導体層１０４と、複数（ここでは、２個）の第２導体層１１４と、複数（ここでは、２個）の第１端子１３１と、複数（ここでは、４個）の第２端子１３２と、複数（ここでは、２個）の第１配線と、複数（ここでは、４個）の第２配線と、を有する。つまり、実装基板１０３ｂでは、実装基板１０３と比べて、第２端子１３２及び第２配線それぞれの数が２つずつ多い。 The mounting substrate 103b includes a support 112, a plurality of (here, 7) first conductor layers 104, a plurality of (here, 2) second conductor layers 114, and a plurality (here, 2). First terminal 131, a plurality of (here, four) second terminals 132, a plurality of (here, two) first wires, and a plurality of (here, four) second wires. Has. That is, in the mounting board 103b, the number of each of the second terminal 132 and the second wiring is two more than that of the mounting board 103.

支持体１１２は、厚さ方向において互いに反対側にある表面１１３及び裏面１２３を有し、表面１１３に上述の凹部１３３が形成されている。凹部１３３は、支持体１１２の厚さ方向において凹部１３３の底面１３４から離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなっている。複数の第１導体層１０４及び複数の第２導体層１１４は、凹部１３３の底面１３４上に形成されている。複数の第１端子１３１及び複数の第２端子１３２は、支持体１１２の裏面１２３に形成されている。 The support 112 has a front surface 113 and a back surface 123 that are opposite to each other in the thickness direction, and the above-mentioned recess 133 is formed on the front surface 113. The opening area of the recess 133 gradually increases as it is separated from the bottom surface 134 of the recess 133 in the thickness direction of the support 112. The plurality of first conductor layers 104 and the plurality of second conductor layers 114 are formed on the bottom surface 134 of the recess 133. The plurality of first terminals 131 and the plurality of second terminals 132 are formed on the back surface 123 of the support 112.

支持体１１２は、例えば、ＡｌＮセラミックにより形成されており、電気絶縁性を有する。支持体１１２の平面視形状は、例えば、正方形状である。支持体１１２の平面視でのサイズは、例えば、６ｍｍ□（６ｍｍ×６ｍｍ）である。また、凹部１３３の平面視形状は、例えば、正方形状である。凹部１３３の底面１３４の平面視でのサイズは、例えば、３．５ｍｍ□（３．５ｍｍ×３．５ｍｍ）である。 The support 112 is made of, for example, AlN ceramic and has electrical insulation. The plan view shape of the support 112 is, for example, a square shape. The size of the support 112 in a plan view is, for example, 6 mm □ (6 mm × 6 mm). Further, the plan view shape of the recess 133 is, for example, a square shape. The size of the bottom surface 134 of the recess 133 in a plan view is, for example, 3.5 mm □ (3.5 mm × 3.5 mm).

発光装置１００ｂは、実装基板１０３の凹部１３３の開口を塞ぐように支持体１１２に接合されたキャップ１０６を更に備える。キャップ１０６の平面視形状は、支持体１１２と同じ大きさの正方形状である。キャップ１０６は、接合部１０７を介して支持体１１２に接合されている。 The light emitting device 100b further includes a cap 106 joined to the support 112 so as to close the opening of the recess 133 of the mounting substrate 103. The plan view shape of the cap 106 is a square shape having the same size as the support 112. The cap 106 is joined to the support 112 via the joint 107.

キャップ１０６は、実装基板１０３ｂ上で複数の第１半導体発光素子１０１と第２半導体発光素子１０２ｂとを覆っている。キャップ１０６は、第１半導体発光素子１０１から放射される紫外線を透過するガラスにより構成されている。 The cap 106 covers the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and the second semiconductor light emitting element 102b on the mounting substrate 103b. The cap 106 is made of glass that transmits ultraviolet rays radiated from the first semiconductor light emitting device 101.

キャップ１０６を構成するガラスは、第１半導体発光素子１０１から放射される紫外線に対する透過率が７０％以上であるのが好ましく、８０％以上であるのがより好ましい。キャップ１０６を構成するガラスは、紫外線に対する透過率の観点から、石英ガラス又は硼珪酸ガラスであるのが好ましい。キャップ１０６を構成する硼珪酸ガラスとしては、例えば、ＳＣＨＯＴＴ社製の８３４７、ＳＣＨＯＴＴ社製の８３３７Ｂ等を採用することができる。 The glass constituting the cap 106 preferably has a transmittance of 70% or more, more preferably 80% or more, with respect to ultraviolet rays radiated from the first semiconductor light emitting device 101. The glass constituting the cap 106 is preferably quartz glass or borosilicate glass from the viewpoint of transmittance to ultraviolet rays. As the borosilicate glass constituting the cap 106, for example, 8347 manufactured by SCHOTT, 8337B manufactured by SCHOTT, or the like can be adopted.

接合部１０７は、支持体１１２の表面１１３における凹部１３３の周部の全周に亘って形成されている。接合部１０７は、例えば、ＡｕＳｎ等を含む。接合部１０７は、ＡｕＳｎ等の合金に限らず、例えば、低融点ガラスにより構成されていてもよい。低融点ガラスとは、軟化点が６００℃以下のガラスであり、軟化点が５００℃以下のガラスが好ましく、軟化点が４００℃以下のガラスが更に好ましい。低融点ガラスは、例えば、主成分として酸化鉛（ＰｂＯ）と無水ほう酸（Ｂ2Ｏ3）とを含むガラスである。 The joint portion 107 is formed over the entire circumference of the peripheral portion of the recess 133 on the surface 113 of the support 112. The joint 107 includes, for example, AuSn and the like. The joint portion 107 is not limited to an alloy such as AuSn, and may be made of, for example, low melting point glass. The low melting point glass is a glass having a softening point of 600 ° C. or lower, preferably a glass having a softening point of 500 ° C. or lower, and more preferably a glass having a softening point of 400 ° C. or lower. The low melting point glass is, for example, a glass containing lead oxide (PbO) and boric acid anhydride (B 2 O 3) as main components.

実装基板１０３ｂと接合部１０７とキャップ１０６とで囲まれた空間は、例えば、不活性ガス雰囲気となっている。不活性ガスは、例えば、Ｎ2ガスである。 The space surrounded by the mounting substrate 103b, the joint portion 107, and the cap 106 has, for example, an inert gas atmosphere. The inert gas is, for example, N 2 gas.

発光装置１００ｂは、実装基板１０３とキャップ１０６と接合部１０７とで、複数の第１半導体発光素子１０１及び第２半導体発光素子１０２ｂを収納するパッケージを構成している。 The light emitting device 100b comprises a mounting substrate 103, a cap 106, and a joint portion 107, and constitutes a package for accommodating a plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and second semiconductor light emitting elements 102b.

以下、第２半導体発光素子１０２ｂについて図５Ａ及び５Ｂに基づいて説明する。第２半導体発光素子１０２ｂに関し、図２Ａ及び２Ｂに示した第１半導体発光素子１０１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。 Hereinafter, the second semiconductor light emitting device 102b will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. Regarding the second semiconductor light emitting device 102b, the same components as those of the first semiconductor light emitting device 101 shown in FIGS. 2A and 2B are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

第２半導体発光素子１０２ｂは、第１半導体発光素子１０１と同様、基板１と、積層体２と、を備える。 Like the first semiconductor light emitting device 101, the second semiconductor light emitting device 102b includes a substrate 1 and a laminate 2.

積層体２では、基板１側からｎ型半導体層４、活性層５及びｐ型半導体層６が、この順に並んでいる。積層体２は、積層体２の基板１とは反対側の表面２１に形成されている溝２３を有する。溝２３は、活性層５とｐ型半導体層６との積層構造７を第１半導体部７１と第２半導体部７２とに分離するように形成されている。ここにおいて、第１半導体部７１及び第２半導体部７２は、基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、ｎ型半導体層４の外周線よりも内側に位置している。基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、ｎ型半導体層４の大きさは、基板１の大きさと同じである。言い換えれば、第２半導体発光素子１０２ｂでは、基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、ｎ型半導体層４の外周線と基板１の外周線とが重なる。 In the laminated body 2, the n-type semiconductor layer 4, the active layer 5, and the p-type semiconductor layer 6 are arranged in this order from the substrate 1 side. The laminated body 2 has a groove 23 formed on the surface 21 of the laminated body 2 opposite to the substrate 1. The groove 23 is formed so as to separate the laminated structure 7 of the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6 into the first semiconductor portion 71 and the second semiconductor portion 72. Here, the first semiconductor portion 71 and the second semiconductor portion 72 are located inside the outer peripheral line of the n-type semiconductor layer 4 when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1. The size of the n-type semiconductor layer 4 is the same as the size of the substrate 1 when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1. In other words, in the second semiconductor light emitting device 102b, the outer peripheral line of the n-type semiconductor layer 4 and the outer peripheral line of the substrate 1 overlap when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1.

第２半導体発光素子１０２ｂは、ｐ型半導体層６の表面６１とｎ型半導体層４の表面４１のうち積層構造７が積層されていない部位４１１との間に段差がある。第１半導体部７１及び第２半導体部７２の各々は、メサ構造を有している。 The second semiconductor light emitting device 102b has a step between the surface 61 of the p-type semiconductor layer 6 and the portion 411 of the surface 41 of the n-type semiconductor layer 4 where the laminated structure 7 is not laminated. Each of the first semiconductor portion 71 and the second semiconductor portion 72 has a mesa structure.

また、第２半導体発光素子１０２ｂは、ｐ型半導体層６に電気的に接続された第１正電極８１及び第２正電極８２と、ｎ型半導体層４に電気的に接続された第１負電極９１及び第２負電極９２と、を更に備える。 Further, the second semiconductor light emitting element 102b has a first positive electrode 81 and a second positive electrode 82 electrically connected to the p-type semiconductor layer 6 and a first negative electrode electrically connected to the n-type semiconductor layer 4. Further, an electrode 91 and a second negative electrode 92 are provided.

第２半導体発光素子１０２ｂの平面視でのチップサイズ（chip size）は、例えば、４００μｍ□（４００μｍ×４００μｍ）である。 The chip size of the second semiconductor light emitting device 102b in a plan view is, for example, 400 μm □ (400 μm × 400 μm).

第２半導体発光素子１０２ｂでは、積層体２の基板１とは反対側の表面２１に形成されている溝２３によって、活性層５とｐ型半導体層６との積層構造７が、第１半導体部７１と第２半導体部７２とに分離されている。これにより、第２半導体発光素子１０２ｂは、活性層５のうち積層構造７の第１半導体部７１の一部を構成する部分である第１機能部５１と、積層構造７の第２半導体部７２の一部を構成する部分である第２機能部５２と、を有する。第１機能部５１と第２機能部５２との互いに対向する端面５１３、５２３の各々は、基板１の厚さ方向Ｄ１に沿って形成されている。第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１機能部５１と第２機能部５２との互いに対向する端面５１３、５２３同士が平行であるのが好ましい。ここにおいて、「平行」とは、厳密に平行である場合のみに限定されず、略平行（互いに対向する端面５１３、５２３同士のなす角度が例えば０°±１０°）でもよい。 In the second semiconductor light emitting device 102b, the laminated structure 7 of the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6 is formed by the groove 23 formed on the surface 21 of the laminated body 2 opposite to the substrate 1, and the first semiconductor portion is formed. It is separated into 71 and a second semiconductor portion 72. As a result, the second semiconductor light emitting device 102b has a first functional portion 51, which is a portion of the active layer 5 that constitutes a part of the first semiconductor portion 71 of the laminated structure 7, and a second semiconductor portion 72 of the laminated structure 7. It has a second functional unit 52, which is a part constituting a part of the above. Each of the end faces 513 and 523 of the first functional portion 51 and the second functional portion 52 facing each other is formed along the thickness direction D1 of the substrate 1. In the second semiconductor light emitting device 102b, it is preferable that the end faces 513 and 523 of the first functional unit 51 and the second functional unit 52 facing each other are parallel to each other. Here, "parallel" is not limited to the case of being strictly parallel, and may be substantially parallel (the angle formed by the end faces 513 and 523 facing each other is, for example, 0 ° ± 10 °).

第２半導体発光素子１０２ｂは、上述のように、第１正電極８１、第２正電極８２、第１負電極９１及び第２負電極９２を備えている。第２半導体発光素子１０２ｂでは、この第２半導体発光素子１０２ｂの厚さ方向の一面側に第１正電極８１、第２正電極８２、第１負電極９１及び第２負電極９２が配置されている。 As described above, the second semiconductor light emitting device 102b includes a first positive electrode 81, a second positive electrode 82, a first negative electrode 91, and a second negative electrode 92. In the second semiconductor light emitting device 102b, the first positive electrode 81, the second positive electrode 82, the first negative electrode 91, and the second negative electrode 92 are arranged on one surface side in the thickness direction of the second semiconductor light emitting element 102b. There is.

第１正電極８１は、活性層５とｐ型半導体層６との積層構造７の第１半導体部７１上に形成されている。これにより、第１正電極８１は、第１半導体部７１においてｐ型半導体層６と電気的に接続されている。第２正電極８２は、積層構造７の第２半導体部７２上に形成されている。これにより、第２正電極８２は、第２半導体部７２においてｐ型半導体層６と電気的に接続されている。第１負電極９１は、ｎ型半導体層４の活性層５側の表面４１のうち積層構造７が積層されていない部位４１１に設けられている。これにより、第１負電極９１は、ｎ型半導体層４と電気的に接続されている。第２負電極９２は、ｎ型半導体層４の活性層５側の表面４１のうち積層構造７が積層されていない部位４１１に設けられている。これにより、第２負電極９２は、ｎ型半導体層４と電気的に接続されている。 The first positive electrode 81 is formed on the first semiconductor portion 71 of the laminated structure 7 of the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6. As a result, the first positive electrode 81 is electrically connected to the p-type semiconductor layer 6 in the first semiconductor portion 71. The second positive electrode 82 is formed on the second semiconductor portion 72 of the laminated structure 7. As a result, the second positive electrode 82 is electrically connected to the p-type semiconductor layer 6 in the second semiconductor portion 72. The first negative electrode 91 is provided at a portion 411 of the surface 41 on the active layer 5 side of the n-type semiconductor layer 4 where the laminated structure 7 is not laminated. As a result, the first negative electrode 91 is electrically connected to the n-type semiconductor layer 4. The second negative electrode 92 is provided at the portion 411 of the surface 41 on the active layer 5 side of the n-type semiconductor layer 4 where the laminated structure 7 is not laminated. As a result, the second negative electrode 92 is electrically connected to the n-type semiconductor layer 4.

第２半導体発光素子１０２ｂでは、基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、厚さ方向Ｄ１に直交する一の方向において、第１負電極９１、第１正電極８１、第２正電極８２及び第２負電極９２が、この順に並んでいる。したがって、第１負電極９１は、基板１の厚さ方向Ｄ１から見て第１正電極８１に隣り合っている。また、第２負電極９２は、基板１の厚さ方向から見て第２正電極８２に隣り合っている。 In the second semiconductor light emitting device 102b, the first negative electrode 91, the first positive electrode 81, the second positive electrode 82, and the second positive electrode 82 in one direction orthogonal to the thickness direction D1 when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1. The two negative electrodes 92 are arranged in this order. Therefore, the first negative electrode 91 is adjacent to the first positive electrode 81 when viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1. Further, the second negative electrode 92 is adjacent to the second positive electrode 82 when viewed from the thickness direction of the substrate 1.

第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１正電極８１と第１負電極９１との間に電流を流すことにより、活性層５の第１機能部５１から紫外線が放射される。第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１機能部５１から放射されて基板１の第１面１１に入射した紫外線が、基板１の第２面１２から出射される。ここにおいて、第２半導体発光素子１０２ｂでは、活性層５の第１機能部５１の端面５１３から出射した紫外線が、活性層５の第２機能部５２の端面５２３に入射し、第２機能部５２において受光される（吸収される）。したがって、第２半導体発光素子１０２ｂでは、例えば、第１機能部５１から紫外線を発光させ、その紫外線の一部を第２機能部５２で受光させることによって、第２正電極８２と第２負電極９２との間に発生する電流（光電流）により、第２半導体発光素子１０２ｂの光出力のモニタリングが可能である。要するに、第２半導体発光素子１０２ｂは、第１機能部５１を発光部とし第２機能部５２を受光部として動作させることが可能である。 In the second semiconductor light emitting device 102b, ultraviolet rays are radiated from the first functional portion 51 of the active layer 5 by passing a current between the first positive electrode 81 and the first negative electrode 91. In the second semiconductor light emitting device 102b, the ultraviolet rays radiated from the first functional unit 51 and incident on the first surface 11 of the substrate 1 are emitted from the second surface 12 of the substrate 1. Here, in the second semiconductor light emitting device 102b, the ultraviolet rays emitted from the end surface 513 of the first functional unit 51 of the active layer 5 are incident on the end surface 523 of the second functional unit 52 of the active layer 5, and the second functional unit 52. Is received (absorbed) at. Therefore, in the second semiconductor light emitting element 102b, for example, ultraviolet rays are emitted from the first functional unit 51, and a part of the ultraviolet rays is received by the second functional unit 52, whereby the second positive electrode 82 and the second negative electrode are received. The light output of the second semiconductor light emitting element 102b can be monitored by the current (photocurrent) generated between the light and the light 92. In short, the second semiconductor light emitting device 102b can operate the first functional unit 51 as a light emitting unit and the second functional unit 52 as a light receiving unit.

第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１半導体部７１の面積が第２半導体部７２の面積よりも大きい。ここにおいて、第１半導体部７１及び第２半導体部７２の各々の面積は、基板１の厚さ方向Ｄ１から見た面積である。そして、第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１正電極８１の面積が第２正電極８２の面積よりも大きく、第１負電極９１の面積が第２負電極９２の面積よりも大きい。第１正電極８１、第２正電極８２、第１負電極９１及び第２負電極９２の各々の面積は、基板１の厚さ方向Ｄ１から見た面積である。 In the second semiconductor light emitting device 102b, the area of the first semiconductor portion 71 is larger than the area of the second semiconductor portion 72. Here, the area of each of the first semiconductor portion 71 and the second semiconductor portion 72 is the area seen from the thickness direction D1 of the substrate 1. In the second semiconductor light emitting device 102b, the area of the first positive electrode 81 is larger than the area of the second positive electrode 82, and the area of the first negative electrode 91 is larger than the area of the second negative electrode 92. The area of each of the first positive electrode 81, the second positive electrode 82, the first negative electrode 91, and the second negative electrode 92 is the area seen from the thickness direction D1 of the substrate 1.

第１半導体部７１の平面視形状は、基板１の外周線に沿った正方形のうちの２辺それぞれの中間部を内側に凹ませた形状である。ここにおいて、第２半導体発光素子１０２ｂでは、基板１の厚さ方向Ｄ１から見て、第１半導体部７１の外周線が、ｎ型半導体層４の外周線に沿っていて、かつ、第２半導体部７２と第１負電極９１と第２負電極９２とを避けるように曲がっている。これにより、第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１半導体部７１の平面視形状を長方形とする場合と比べて、第１半導体部７１の面積をより大きくすることが可能となる。 The plan view shape of the first semiconductor portion 71 is a shape in which the intermediate portions of the two sides of the square along the outer peripheral line of the substrate 1 are recessed inward. Here, in the second semiconductor light emitting device 102b, the outer peripheral line of the first semiconductor portion 71 is along the outer peripheral line of the n-type semiconductor layer 4 and the second semiconductor is viewed from the thickness direction D1 of the substrate 1. The portion 72, the first negative electrode 91, and the second negative electrode 92 are bent so as to avoid them. As a result, in the second semiconductor light emitting device 102b, the area of the first semiconductor portion 71 can be made larger than that in the case where the plan view shape of the first semiconductor portion 71 is rectangular.

第２半導体発光素子１０２ｂは、第１半導体発光素子１０１と同様、保護膜を備えているのが好ましい。保護膜は、電気絶縁性を有する。保護膜の材料は、例えば、酸化シリコン等である。保護膜は、第１半導体部７１の表面のうち第１正電極８１に覆われていない部位及び側面と、第２半導体部７２の表面のうち第２正電極８２に覆われていない部位及び側面と、ｎ型半導体層４の表面４１において活性層５に覆われていない部位４１１のうち第１負電極９１及び第２負電極９２に覆われていない領域と、に跨って形成されているのが好ましい。 Like the first semiconductor light emitting device 101, the second semiconductor light emitting device 102b preferably has a protective film. The protective film has electrical insulation. The material of the protective film is, for example, silicon oxide or the like. The protective film includes a portion and a side surface of the surface of the first semiconductor portion 71 that is not covered by the first positive electrode 81, and a portion and a side surface of the surface of the second semiconductor portion 72 that is not covered by the second positive electrode 82. The surface 41 of the n-type semiconductor layer 4 is formed so as to straddle the region of the portion 411 not covered by the active layer 5 and not covered by the first negative electrode 91 and the second negative electrode 92. Is preferable.

以上説明した第２半導体発光素子１０２ｂでは、積層体２は、活性層５とｐ型半導体層６との積層構造７を第１半導体部７１と第２半導体部７２とに分離する溝２３を有し、第１半導体部７１の面積が第２半導体部７２の面積よりも大きい。よって、第２半導体発光素子１０２ｂは、第１半導体部７１と第２半導体部７２とのうち相対的に面積の大きな第１半導体部７１から側方へ放射された紫外線を、相対的に面積の小さな第２半導体部７２で受光することができる。これにより、第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１半導体部７１から基板１側へ放射された紫外線を基板１の第２面１２で反射させる必要がないので、光出力の低下を抑制しつつ光出力のモニタリングが可能となる。 In the second semiconductor light emitting device 102b described above, the laminate 2 has a groove 23 for separating the laminated structure 7 of the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6 into the first semiconductor portion 71 and the second semiconductor portion 72. However, the area of the first semiconductor portion 71 is larger than the area of the second semiconductor portion 72. Therefore, the second semiconductor light emitting device 102b emits ultraviolet rays radiated laterally from the first semiconductor portion 71, which has a relatively large area among the first semiconductor portion 71 and the second semiconductor portion 72, in a relatively large area. Light can be received by the small second semiconductor unit 72. As a result, in the second semiconductor light emitting element 102b, it is not necessary to reflect the ultraviolet rays radiated from the first semiconductor portion 71 toward the substrate 1 side on the second surface 12 of the substrate 1, so that the light is suppressed while suppressing the decrease in the optical output. Output can be monitored.

また、第２半導体発光素子１０２ｂでは、上記の紫外線発光装置と比べて、チップサイズの小型化を図りながらも光出力の高出力化を図れる。また、第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１機能部５１（発光部）の中心と、基板１の厚さ方向Ｄ１に沿った基板１の中心線に対する第１機能部５１の交差点とを揃えてあるので、第２半導体発光素子１０２ｂの光軸が基板１の厚さ方向Ｄ１に沿った中心線に揃いやすい。 Further, in the second semiconductor light emitting element 102b, it is possible to increase the light output while reducing the chip size as compared with the above-mentioned ultraviolet light emitting device. Further, in the second semiconductor light emitting device 102b, the center of the first functional unit 51 (light emitting unit) and the intersection of the first functional unit 51 with respect to the center line of the substrate 1 along the thickness direction D1 of the substrate 1 are aligned. Therefore, the optical axis of the second semiconductor light emitting device 102b is likely to be aligned with the center line along the thickness direction D1 of the substrate 1.

以下では、第２半導体発光素子１０２ｂの製造方法の一例について簡単に説明する。 Hereinafter, an example of a method for manufacturing the second semiconductor light emitting device 102b will be briefly described.

第２半導体発光素子１０２ｂの製造方法は、第１半導体発光素子１０１の製造方法と略同じである。第２半導体発光素子１０２ｂの製造方法は、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術等を利用して積層体２における活性層５とｐ型半導体層６との積層構造７をパターニングすることによって、溝２３、第１半導体部７１及び第２半導体部７２を形成する点が、第１半導体発光素子１０１の製造方法と相違する。また、第２半導体発光素子１０２ｂの製造方法では、第１負電極９１及び第２負電極９２を形成し、その後、第１正電極８１及び第２正電極８２を形成する点が、第１半導体発光素子１０１の製造方法と相違する。ただし、第２半導体発光素子１０２ｂの製造方法では、第１半導体発光素子１０１の製造方法で用いるフォトマスクを変えることにより、第１半導体発光素子１０１と同じ製造工程で製造することができる。また、フォトマスクとして第１半導体発光素子１０１用のパターンと第２半導体発光素子１０２ｂ用のパターンとの両方を含むフォトマスクを用いることにより、複数の第１半導体発光素子１０１と複数の第２半導体発光素子１０２ｂとを含むエピタキシャルウェハを製造することもできる。 The manufacturing method of the second semiconductor light emitting device 102b is substantially the same as the manufacturing method of the first semiconductor light emitting device 101. In the method for manufacturing the second semiconductor light emitting device 102b, the groove 23 and the second are formed by patterning the laminated structure 7 of the active layer 5 and the p-type semiconductor layer 6 in the laminated body 2 by utilizing photolithography technology, etching technology and the like. The method of forming the first semiconductor portion 71 and the second semiconductor portion 72 is different from the manufacturing method of the first semiconductor light emitting device 101. Further, in the method for manufacturing the second semiconductor light emitting device 102b, the first semiconductor is formed by forming the first negative electrode 91 and the second negative electrode 92, and then forming the first positive electrode 81 and the second positive electrode 82. It is different from the manufacturing method of the light emitting element 101. However, in the method for manufacturing the second semiconductor light emitting device 102b, by changing the photomask used in the method for manufacturing the first semiconductor light emitting device 101, it can be manufactured in the same manufacturing process as the first semiconductor light emitting device 101. Further, by using a photomask including both a pattern for the first semiconductor light emitting device 101 and a pattern for the second semiconductor light emitting device 102b as the photomask, a plurality of first semiconductor light emitting elements 101 and a plurality of second semiconductors are used. It is also possible to manufacture an epitaxial wafer including a light emitting element 102b.

上述の第２半導体発光素子１０２ｂの製造方法によれば、第１半導体部７１と第２半導体部７２とを同じ構成とすることができる。ここにおいて、「同じ構成」とは、材料、組成比及び厚さが同じであることを意味する。また、上述の第２半導体発光素子１０２ｂの製造方法によれば、第１半導体部７１における第１機能部５１の端面５１３と第２半導体部７２における第２機能部５２の端面５２３との相対的な位置精度を向上させることができる。 According to the method for manufacturing the second semiconductor light emitting device 102b described above, the first semiconductor unit 71 and the second semiconductor unit 72 can have the same configuration. Here, "same composition" means that the materials, composition ratios and thicknesses are the same. Further, according to the method for manufacturing the second semiconductor light emitting device 102b described above, the relative end surface 513 of the first functional unit 51 in the first semiconductor unit 71 and the end surface 523 of the second functional unit 52 in the second semiconductor unit 72. Position accuracy can be improved.

変形例２の発光装置１００ｂでは、第２半導体発光素子１０２ｂは、第１正電極８１、第２正電極８２、第１負電極９１及び第２負電極９２が、複数の第２端子１３２のうち一対一に対応する第２端子１３２と接続されている。より詳細には、変形例２の発光装置１００ｂでは、第１正電極８１及び第１負電極９１の各々が、第２端子１３２（１３２１）に接続されている。また、第２正電極８２及び第２負電極９２の各々が、第２端子１３２（１３２２）に接続されている。 In the light emitting device 100b of the second modification, in the second semiconductor light emitting element 102b, the first positive electrode 81, the second positive electrode 82, the first negative electrode 91 and the second negative electrode 92 are included in the plurality of second terminals 132. It is connected to the second terminal 132, which has a one-to-one correspondence. More specifically, in the light emitting device 100b of the second modification, each of the first positive electrode 81 and the first negative electrode 91 is connected to the second terminal 132 (1321). Further, each of the second positive electrode 82 and the second negative electrode 92 is connected to the second terminal 132 (1322).

次に、実施形態の発光装置１００を備えた光学分析システム２００の一例について図６に基づいて説明する。 Next, an example of the optical analysis system 200 including the light emitting device 100 of the embodiment will be described with reference to FIG.

光学分析システム２００は、発光装置１００と、電源部２０３と、制御部１０９と、検知部２０４と、分析部２０５と、を備える。発光装置１００では、発光装置１００の複数の第１半導体発光素子１０１が発光部２０１として動作し、かつ、第２半導体発光素子１０２が発光部２０１に対応する受光部２０２として動作する。検知部２０４は、発光部２０１から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を検知する。分析部２０５は、検知部２０４の出力信号に基づいて物質に関する分析を行う。 The optical analysis system 200 includes a light emitting device 100, a power supply unit 203, a control unit 109, a detection unit 204, and an analysis unit 205. In the light emitting device 100, the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 of the light emitting device 100 operate as the light emitting unit 201, and the second semiconductor light emitting element 102 operates as the light receiving unit 202 corresponding to the light emitting unit 201. The detection unit 204 detects the second light based on the first light emitted from the light emitting unit 201 toward the substance to be analyzed. The analysis unit 205 analyzes the substance based on the output signal of the detection unit 204.

光学分析システム２００では、発光部２０１と検知部２０４とが対向して配置されている。また、光学分析システム２００は、発光装置１００と検知部２０４との間に、試料セルを更に備える。試料セルは、光学分析システム２００の分析対象の物質（例えば、オゾンガス）又は分析対象の物質を含む気体（例えば、オゾンを含む空気）等の出入り可能なセルである。 In the optical analysis system 200, the light emitting unit 201 and the detection unit 204 are arranged so as to face each other. Further, the optical analysis system 200 further includes a sample cell between the light emitting device 100 and the detection unit 204. The sample cell is a cell capable of entering and exiting a substance to be analyzed (for example, ozone gas) or a gas containing the substance to be analyzed (for example, air containing ozone) of the optical analysis system 200.

電源部２０３は、外部から供給される電圧を所定電圧に変換して発光装置１００の回路１１０へ電流を供給する電源回路である。 The power supply unit 203 is a power supply circuit that converts a voltage supplied from the outside into a predetermined voltage and supplies a current to the circuit 110 of the light emitting device 100.

発光部２０１から分析対象の物質へ向けて放射される第１の光は、発光部２０１から試料セル内へ放射される紫外線である。ここにおいて、分析対象の物質であるオゾンは、発光部２０１から放射される波長２７５ｎｍの紫外線を吸収する性質を有する。 The first light emitted from the light emitting unit 201 toward the substance to be analyzed is ultraviolet rays emitted from the light emitting unit 201 into the sample cell. Here, ozone, which is a substance to be analyzed, has a property of absorbing ultraviolet rays having a wavelength of 275 nm emitted from the light emitting unit 201.

検知部２０４は、例えば、フォトダイオードである。検知部２０４は、発光部２０１から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を受光し、受光した第２の光を光電変換して電気信号を出力信号とする。第２の光は、発光部２０１から試料セル内へ放射された紫外線のうち分析対象の物質等に吸収されずに検知部２０４に入射した紫外線である。 The detection unit 204 is, for example, a photodiode. The detection unit 204 receives a second light based on the first light radiated from the light emitting unit 201 toward the substance to be analyzed, photoelectrically converts the received second light, and outputs an electric signal as an output signal. do. The second light is ultraviolet rays emitted from the light emitting unit 201 into the sample cell and incident on the detection unit 204 without being absorbed by the substance or the like to be analyzed.

分析部２０５は、例えば、検知部２０４の出力信号に基づいて分析対象の物質の分析を行う。ここにおいて、分析部２０５による分析結果は、例えば、物質の特定又は物質の量の特定である。例えば、分析部２０５は、分析対象の物質が試料セル内に入っていないときの検知部２０４の出力信号と、分析対象の物質が試料セル内に入っているときの検知部２０４の出力信号と、の比から分析対象の物質の濃度を演算する。分析部２０５は、例えば、マイクロコンピュータで適宜のプログラムを実行することにより実現される。 The analysis unit 205 analyzes the substance to be analyzed based on, for example, the output signal of the detection unit 204. Here, the analysis result by the analysis unit 205 is, for example, the identification of a substance or the identification of the amount of a substance. For example, the analysis unit 205 has an output signal of the detection unit 204 when the substance to be analyzed is not inside the sample cell and an output signal of the detection unit 204 when the substance to be analyzed is inside the sample cell. Calculate the concentration of the substance to be analyzed from the ratio of. The analysis unit 205 is realized, for example, by executing an appropriate program on a microcomputer.

制御部１０９は、電源部２０３を制御する。制御部１０９は、例えば、マイクロコントローラ（Microcontroller）を含む。マイクロコントローラは、プログラムに従って動作するプロセッサと、プロセッサを動作させるプログラムを格納するためのメモリ及び作業用のメモリと、を備えた１チップのデバイスとして構成される。制御部１０９は、マイクロコントローラにプログラムを実行させることにより、実現することができる。 The control unit 109 controls the power supply unit 203. The control unit 109 includes, for example, a microcontroller (Microcontroller). The microcontroller is configured as a one-chip device including a processor that operates according to a program, a memory for storing a program for operating the processor, and a working memory. The control unit 109 can be realized by causing the microcontroller to execute the program.

制御部１０９は、例えば、Ａ／Ｄ変換部を有する。Ａ／Ｄ変換部は、受光部２０２（フォトダイオードとして動作している第２半導体発光素子１０２）の出力電流を電圧信号に変換して出力する。制御部１０９は、Ａ／Ｄ変換部から出力される電圧信号に応じて、電源部２０３から発光部２０１（複数の第１半導体発光素子１０１を含む回路１１０）へ供給される電流の電流値を変えるように電源部２０３を制御する。より詳細には、制御部１０９は、例えば、受光部２０２の出力電流の電流値が規定値（Ａ／Ｄ変換部から出力される電圧信号の電圧値が一定値）となるように電源部２０３を制御する。これにより、光学分析システム２００では、発光部２０１の発光特性の経時変化等によらず発光部２０１からの紫外線の光出力を安定化することが可能となり、分析精度の向上を図ることが可能となる。 The control unit 109 has, for example, an A / D conversion unit. The A / D conversion unit converts the output current of the light receiving unit 202 (second semiconductor light emitting device 102 operating as a photodiode) into a voltage signal and outputs it. The control unit 109 determines the current value of the current supplied from the power supply unit 203 to the light emitting unit 201 (circuit 110 including a plurality of first semiconductor light emitting elements 101) according to the voltage signal output from the A / D conversion unit. The power supply unit 203 is controlled so as to change. More specifically, the control unit 109 has, for example, the power supply unit 203 so that the current value of the output current of the light receiving unit 202 becomes a specified value (the voltage value of the voltage signal output from the A / D conversion unit is a constant value). To control. As a result, in the optical analysis system 200, it is possible to stabilize the light output of ultraviolet rays from the light emitting unit 201 regardless of changes in the light emitting characteristics of the light emitting unit 201 over time, and it is possible to improve the analysis accuracy. Become.

次に、実施形態の発光装置１００を備えた光学分析システム２１０の他の例について図７に基づいて説明する。光学分析システム２１０に関し、光学分析システム２００と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。 Next, another example of the optical analysis system 210 including the light emitting device 100 of the embodiment will be described with reference to FIG. 7. Regarding the optical analysis system 210, the same components as those of the optical analysis system 200 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

光学分析システム２１０は、発光装置１００と、検知部２０４と、分析部２１５と、を備える。発光装置１００では、発光装置１００の複数の第１半導体発光素子１０１が発光部２０１として動作し、かつ、第２半導体発光素子１０２が発光部２０１に対応する受光部２０２として動作する。検知部２０４は、発光部２０１から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を検知する。分析部２１５は、検知部２０４の出力信号に基づいて物質に関する分析を行う。 The optical analysis system 210 includes a light emitting device 100, a detection unit 204, and an analysis unit 215. In the light emitting device 100, the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 of the light emitting device 100 operate as the light emitting unit 201, and the second semiconductor light emitting element 102 operates as the light receiving unit 202 corresponding to the light emitting unit 201. The detection unit 204 detects the second light based on the first light emitted from the light emitting unit 201 toward the substance to be analyzed. The analysis unit 215 analyzes the substance based on the output signal of the detection unit 204.

光学分析システム２１０は、光学分析システム２００と同様、発光装置１００と検知部２０４との間に、試料セルを更に備える。 Similar to the optical analysis system 200, the optical analysis system 210 further includes a sample cell between the light emitting device 100 and the detection unit 204.

発光部２０１から分析対象の物質へ向けて放射される第１の光は、発光部２０１から試料セル内へ放射される紫外線である。 The first light emitted from the light emitting unit 201 toward the substance to be analyzed is ultraviolet rays emitted from the light emitting unit 201 into the sample cell.

検知部２０４は、発光部２０１から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を受光し、受光した第２の光を光電変換して電気信号を出力信号とする。 The detection unit 204 receives a second light based on the first light radiated from the light emitting unit 201 toward the substance to be analyzed, photoelectrically converts the received second light, and outputs an electric signal as an output signal. do.

分析部２１５は、例えば、受光部２０２の出力信号と検知部２０４の出力信号とに基づいて分析対象の物質の分析を行う。例えば、分析部２１５は、受光部２０２の出力信号と、検知部２０４の出力信号と、の比から分析対象の物質の濃度を演算する。分析部２１５は、例えば、マイクロコンピュータで適宜のプログラムを実行することにより実現される。 The analysis unit 215 analyzes the substance to be analyzed based on, for example, the output signal of the light receiving unit 202 and the output signal of the detection unit 204. For example, the analysis unit 215 calculates the concentration of the substance to be analyzed from the ratio of the output signal of the light receiving unit 202 and the output signal of the detection unit 204. The analysis unit 215 is realized, for example, by executing an appropriate program on a microcomputer.

光学分析システム２１０は、受光部２０２の出力信号と検知部２０４の出力信号との比比から濃度を演算することにより、発光部２０１の光出力の変動の影響を軽減できる。 The optical analysis system 210 can reduce the influence of fluctuations in the optical output of the light emitting unit 201 by calculating the density from the ratio of the output signal of the light receiving unit 202 to the output signal of the detecting unit 204.

上記の実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 The above embodiment is just one of various embodiments of the present invention. The above embodiment can be variously modified according to the design and the like as long as the object of the present invention can be achieved.

例えば、複数の第１半導体発光素子１０１を含む回路１１０は、複数の第１半導体発光素子１０１の直列回路に限らず、例えば、複数の第１半導体発光素子１０１の並列回路でもよいし、複数の第１半導体発光素子１０１の直並列回路でもよい。 For example, the circuit 110 including the plurality of first semiconductor light emitting devices 101 is not limited to the series circuit of the plurality of first semiconductor light emitting elements 101, and may be, for example, a parallel circuit of the plurality of first semiconductor light emitting elements 101, or a plurality of. It may be a series-parallel circuit of the first semiconductor light emitting device 101.

また、第２半導体発光素子１０２を囲むように配置される複数の第１半導体発光素子１０１は、６個の第１半導体発光素子１０１に限らず、３個以上の第１半導体発光素子１０１であればよい。 Further, the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 arranged so as to surround the second semiconductor light emitting element 102 are not limited to the six first semiconductor light emitting elements 101, but may be three or more first semiconductor light emitting elements 101. Just do it.

また、複数の第１半導体発光素子１０１は、２個以上の第１半導体発光素子１０１でもよい。この場合、ｎ個（ｎは２以上の整数）の第１半導体発光素子１０１が、第２半導体発光素子１０２の中心軸を回転中心軸としてｍ回回転対称性（ｍは１を除くｎの約数）を有するように配置されているのが好ましい。 Further, the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 may be two or more first semiconductor light emitting elements 101. In this case, n first semiconductor light emitting elements 101 (n is an integer of 2 or more) have m rotation symmetry with the central axis of the second semiconductor light emitting element 102 as the rotation center axis (m is a divisor of n excluding 1). It is preferable that it is arranged so as to have a number).

また、第１半導体発光素子１０１、第２半導体発光素子１０２及び第２半導体発光素子１０２ｂの平面視形状は、正方形状に限らず、例えば、長方形状等でもよい。 Further, the planar view shape of the first semiconductor light emitting device 101, the second semiconductor light emitting element 102, and the second semiconductor light emitting element 102b is not limited to a square shape, and may be, for example, a rectangular shape or the like.

また、基板１は、サファイア基板に限らず、例えば、単結晶ＡｌＮ基板等でもよい。 Further, the substrate 1 is not limited to the sapphire substrate, and may be, for example, a single crystal AlN substrate or the like.

また、ｎ型半導体層４は、単層構造に限らず多層構造でもよい。例えば、ｎ型半導体層４は、例えば、互いにＡｌの組成比の異なる複数のｎ型ＡｌＧａＮ層の積層構造でもよい。また、ｐ型半導体層６におけるｐ型ＡｌＧａＮ層及びｐ型ＧａＮ層は、単層構造に限らず多層構造でもよい。例えば、ｐ型ＡｌＧａＮ層は、互いにＡｌの組成比の異なる複数のｐ型ＡｌＧａＮ層の積層構造でもよい。また、ｐ型ＧａＮ層は、互いにｐ型不純物の濃度の異なる複数のｐ型ＧａＮ層の積層構造でもよい。 Further, the n-type semiconductor layer 4 is not limited to a single-layer structure but may have a multi-layer structure. For example, the n-type semiconductor layer 4 may have a laminated structure of a plurality of n-type AlGaN layers having different Al composition ratios from each other. Further, the p-type AlGaN layer and the p-type GaN layer in the p-type semiconductor layer 6 are not limited to a single-layer structure, but may be a multilayer structure. For example, the p-type AlGaN layer may have a laminated structure of a plurality of p-type AlGaN layers having different Al composition ratios from each other. Further, the p-type GaN layer may have a laminated structure of a plurality of p-type GaN layers having different concentrations of p-type impurities.

また、活性層５は、多重量子井戸構造を有する例に限らず、例えば、単一量子井戸構造でもよいし、単層構造でもよい。また、活性層５の材料は、ＡｌＧａＮに限らず、他の窒化物半導体材料でもよく、例えば、ＩｎＡｌＧａＮ等でもよい。また、活性層５の材料は、窒化物半導体材料以外の材料でもよい。 Further, the active layer 5 is not limited to an example having a multiple quantum well structure, and may be, for example, a single quantum well structure or a single layer structure. Further, the material of the active layer 5 is not limited to AlGaN, and other nitride semiconductor materials may be used, for example, InAlGaN or the like. Further, the material of the active layer 5 may be a material other than the nitride semiconductor material.

また、第１半導体発光素子１０１、第２半導体発光素子１０２及び第２半導体発光素子１０２ｂは、ＵＶ−Ｃの波長域の紫外線を放射するように構成される場合に限らず、例えば、ＵＶ−Ｂの波長域又はＵＶ−Ａの波長域の紫外線を放射するように構成されていてもよい。「ＵＶ−Ｂの波長域」とは、例えば国際照明委員会における紫外線の波長による分類によれば、２８０ｎｍ〜３１５ｎｍである。「ＵＶ−Ａの波長域」とは、例えば国際照明委員会における紫外線の波長による分類によれば、３１５ｎｍ〜４００ｎｍである。また、第１半導体発光素子１０１、第２半導体発光素子１０２及び第２半導体発光素子１０２ｂは、紫外線発光素子に限らず、例えば、可視光を放射する可視光発光素子、赤外線を放射する赤外線発光素子でもよい。 Further, the first semiconductor light emitting element 101, the second semiconductor light emitting element 102, and the second semiconductor light emitting element 102b are not limited to the case where they are configured to emit ultraviolet rays in the wavelength range of UV-C, for example, UV-B. It may be configured to emit ultraviolet rays in the wavelength range of UV-A or the wavelength range of UV-A. The "UV-B wavelength range" is, for example, 280 nm to 315 nm according to the classification by the wavelength of ultraviolet rays by the International Commission on Illumination. The "UV-A wavelength range" is, for example, 315 nm to 400 nm according to the classification by the wavelength of ultraviolet rays by the International Commission on Illumination. Further, the first semiconductor light emitting element 101, the second semiconductor light emitting element 102 and the second semiconductor light emitting element 102b are not limited to the ultraviolet light emitting element, and for example, a visible light emitting element that emits visible light and an infrared light emitting element that emits infrared rays. But it may be.

また、第２半導体発光素子１０２ｂの使用例は、第１機能部５１を発光部とし第２機能部５２を受光部として動作させる例に限らない。例えば、第２半導体発光素子１０２ｂは、第１機能部５１と第２機能部５２との両方を発光部として動作させてもよいし、第２機能部５２を発光部とし第１機能部５１を受光部として動作させてもよい。 Further, the usage example of the second semiconductor light emitting device 102b is not limited to the example in which the first functional unit 51 is used as a light emitting unit and the second functional unit 52 is operated as a light receiving unit. For example, in the second semiconductor light emitting device 102b, both the first functional unit 51 and the second functional unit 52 may be operated as light emitting units, or the second functional unit 52 may be used as a light emitting unit and the first functional unit 51 may be used as a light emitting unit. It may be operated as a light receiving unit.

また、第２半導体発光素子１０２ｂに関し、第１半導体部７１、第２半導体部７２、第１正電極８１、第２正電極８２、第１負電極９１及び第２負電極９２の平面視形状、レイアウト等は、図５Ａの例に限らず、適宜変更可能である。 Further, regarding the second semiconductor light emitting device 102b, the plan view shape of the first semiconductor unit 71, the second semiconductor unit 72, the first positive electrode 81, the second positive electrode 82, the first negative electrode 91 and the second negative electrode 92. The layout and the like are not limited to the example of FIG. 5A, and can be changed as appropriate.

また、第２半導体発光素子１０２ｂに関して、第１正電極８１及び第１負電極９１の各々の数は、１つに限らず、複数でもよい。また、第２半導体発光素子１０２ｂでは、第１正電極８１の数と第１負電極９１の数とが異なっていてもよい。 Further, with respect to the second semiconductor light emitting device 102b, the number of each of the first positive electrode 81 and the first negative electrode 91 is not limited to one, and may be plural. Further, in the second semiconductor light emitting device 102b, the number of the first positive electrodes 81 and the number of the first negative electrodes 91 may be different.

また、第２半導体発光素子１０２ｂに関して、第２正電極８２及び第２負電極９２の各々の数は、１つに限らず、複数でもよい。また、第２半導体発光素子１０２ｂでは、第２正電極８２の数と第２負電極９２の数とが異なっていてもよい。 Further, with respect to the second semiconductor light emitting device 102b, the number of each of the second positive electrode 82 and the second negative electrode 92 is not limited to one, and may be plural. Further, in the second semiconductor light emitting device 102b, the number of the second positive electrodes 82 and the number of the second negative electrodes 92 may be different.

また、第２半導体発光素子１０２ｂでは、基板１の第２面１２において活性層５からの紫外線を反射させる必要がないので、例えば、基板１の第２面１２に、単層もしくは多層の誘電体膜からなるアンチリフレクションコート（anti-reflection coat）が設けられていてもよい。 Further, in the second semiconductor light emitting device 102b, since it is not necessary to reflect the ultraviolet rays from the active layer 5 on the second surface 12 of the substrate 1, for example, a single layer or a multilayer dielectric material is formed on the second surface 12 of the substrate 1. An anti-reflection coat made of a film may be provided.

また、第２半導体発光素子１０２ｂでは、基板１の第２面１２に、活性層５から放射された光の第２面１２での反射を抑制する光取出し構造部を備えていてもよい。光取出し構造部としては、例えば、２次元周期構造を有した凹凸構造部が挙げられる。凹凸構造部は、例えば、例えば複数の四角錐状の凸部が２次元アレイ状に配列された構成である。２次元周期構造の周期は、活性層５で発光する紫外線の波長に応じて適宜決めればよい。 Further, in the second semiconductor light emitting device 102b, the second surface 12 of the substrate 1 may be provided with a light extraction structure portion that suppresses reflection of the light radiated from the active layer 5 on the second surface 12. Examples of the light extraction structure portion include a concave-convex structure portion having a two-dimensional periodic structure. The concavo-convex structure portion is, for example, a configuration in which a plurality of quadrangular pyramid-shaped convex portions are arranged in a two-dimensional array. The period of the two-dimensional periodic structure may be appropriately determined according to the wavelength of the ultraviolet rays emitted by the active layer 5.

また、変形例２の発光装置１００ｂにおいて、第１半導体発光素子１０１を第２半導体発光素子１０２ｂと同じ構成としてもよい。また、変形例２の発光装置１００ｂにおいて、第２半導体発光素子１０２ｂを第１半導体発光素子１０１と同じ構成としてもよい。また、変形例２の発光装置１００ｂが、変形例１の発光装置１００ａと同様に制御部１０９を備えていてもよい。 Further, in the light emitting device 100b of the modification 2, the first semiconductor light emitting element 101 may have the same configuration as the second semiconductor light emitting element 102b. Further, in the light emitting device 100b of the modification 2, the second semiconductor light emitting element 102b may have the same configuration as the first semiconductor light emitting element 101. Further, the light emitting device 100b of the modified example 2 may include a control unit 109 like the light emitting device 100a of the modified example 1.

また、実施形態の発光装置１００及び変形例１の発光装置１００ａにおいて、第２半導体発光素子１０２の数は、１つに限らず、複数でもよい。この場合、例えば、複数の第２半導体発光素子１０２を囲むように複数の第１半導体発光素子１０１が配置されているのが好ましい。同様に、変形例２の発光装置１００ｂにおいて、第２半導体発光素子１０２ｂの数は、１つに限らず、複数でもよい。この場合、例えば、複数の第２半導体発光素子１０２ｂを囲むように複数の第１半導体発光素子１０１が配置されているのが好ましい。また、実施形態の発光装置１００及び変形例１の発光装置１００ａにおいて、第２半導体発光素子１０２の数を複数とした場合に、複数の第２半導体発光素子１０２のうちの一部の第２半導体発光素子１０２を第２半導体発光素子１０２ｂに置き換えてもよい。 Further, in the light emitting device 100 of the embodiment and the light emitting device 100a of the first modification, the number of the second semiconductor light emitting elements 102 is not limited to one, and may be plural. In this case, for example, it is preferable that the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 are arranged so as to surround the plurality of second semiconductor light emitting elements 102. Similarly, in the light emitting device 100b of the modification 2, the number of the second semiconductor light emitting elements 102b is not limited to one, and may be a plurality. In this case, for example, it is preferable that the plurality of first semiconductor light emitting elements 101 are arranged so as to surround the plurality of second semiconductor light emitting elements 102b. Further, in the light emitting device 100 of the embodiment and the light emitting device 100a of the first modification, when the number of the second semiconductor light emitting elements 102 is a plurality of, a second semiconductor of a part of the plurality of second semiconductor light emitting elements 102. The light emitting element 102 may be replaced with the second semiconductor light emitting element 102b.

また、光学分析システム２００又は２１０における検知部２０４は、フォトダイオードに限らず、例えば、光電子増倍管、分光光度計等でもよい。 Further, the detection unit 204 in the optical analysis system 200 or 210 is not limited to the photodiode, and may be, for example, a photomultiplier tube, a spectrophotometer, or the like.

光学分析システム２００又は２１０の分析対象の物質は、オゾンに限らず、例えば、人の呼気中のアセトン等でもよい。ここにおいて、光学分析システム２００又は２１０の分析対象の物質は、紫外線を吸収する物質に限らず、紫外線を励起光として蛍光を発する物質でもよいし、ラマン散乱光を発する物質でもよい。 The substance to be analyzed by the optical analysis system 200 or 210 is not limited to ozone, and may be, for example, acetone in human exhaled breath. Here, the substance to be analyzed by the optical analysis system 200 or 210 is not limited to a substance that absorbs ultraviolet rays, and may be a substance that emits fluorescence using ultraviolet rays as excitation light, or a substance that emits Raman scattered light.

光学分析システム２００又は２１０では、分析対象の物質が発光部２０１からの紫外線により励起されて蛍光を発する物質の場合、検知部２０４として分光光度計を採用し、物質の発する蛍光が検知部２０４に入射するように検知部２０４が配置されていてもよい。この場合、検知部２０４は、分析対象の物質の発する蛍光に関して、光の波長ごとの強度の分布を測定することが可能となる。そして、分析部２０５又は２１５は、例えば、分光光度計の測定結果に基づいて分析対象の物質の分析を行う。ここにおいて、分析部２０５又は２１５による分析結果は、例えば、物質の特定又は物質の量の特定である。 In the optical analysis system 200 or 210, when the substance to be analyzed is a substance that is excited by ultraviolet rays from the light emitting unit 201 and emits fluorescence, a spectrophotometer is adopted as the detection unit 204, and the fluorescence emitted by the substance is transmitted to the detection unit 204. The detection unit 204 may be arranged so as to be incident. In this case, the detection unit 204 can measure the intensity distribution for each wavelength of light with respect to the fluorescence emitted by the substance to be analyzed. Then, the analysis unit 205 or 215 analyzes the substance to be analyzed based on the measurement result of the spectrophotometer, for example. Here, the analysis result by the analysis unit 205 or 215 is, for example, the identification of the substance or the identification of the amount of the substance.

また、光学分析システム２００又は２１０では、分析対象の物質が発光部２０１からの紫外線を散乱する物質の場合、試料セル内において発光部２０１の光軸と検知部２０４の光軸とが交差するように発光部２０１及び検知部２０４が配置されていてもよい。これにより、光学分析システム２００又は２１０では、分析対象の物質で散乱された紫外線の一部を検知部２０４で受光する。 Further, in the optical analysis system 200 or 210, when the substance to be analyzed is a substance that scatters ultraviolet rays from the light emitting unit 201, the optical axis of the light emitting unit 201 and the optical axis of the detection unit 204 intersect in the sample cell. The light emitting unit 201 and the detection unit 204 may be arranged in the light emitting unit 201 and the detection unit 204. As a result, in the optical analysis system 200 or 210, a part of the ultraviolet rays scattered by the substance to be analyzed is received by the detection unit 204.

また、光学分析システム２００又は２１０は、発光装置１００の代わりに、発光装置１００ａ又は１００ｂを備えていてもよい。 Further, the optical analysis system 200 or 210 may include a light emitting device 100a or 100b instead of the light emitting device 100.

以上説明した実施形態等から明らかなように、第１の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、複数の第１半導体発光素子（１０１）と、第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）と、実装基板（１０３）と、を備える。実装基板（１０３）は、複数の第１半導体発光素子（１０１）と第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）とが実装されている。実装基板（１０３）は、複数の第１半導体発光素子（１０１）を含む回路（１１０）に接続された複数の第１端子（１３１）と、第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）に接続された複数の第２端子（１３２）と、を有する。 As is clear from the embodiments described above, the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the first aspect includes a plurality of first semiconductor light emitting devices (101) and a second semiconductor light emitting device (102, 102b). ) And a mounting board (103). A plurality of first semiconductor light emitting elements (101) and second semiconductor light emitting elements (102, 102b) are mounted on the mounting substrate (103). The mounting board (103) is connected to a plurality of first terminals (131) connected to a circuit (110) including a plurality of first semiconductor light emitting elements (101) and to second semiconductor light emitting elements (102, 102b). It also has a plurality of second terminals (132).

以上の構成により、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、光出力の低下を抑制しつつ光出力のモニタリングが可能となる。 With the above configuration, the light emitting device (100, 100a, 100b) can monitor the light output while suppressing the decrease in the light output.

第２の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第１の態様において、第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）は、複数の第１半導体発光素子（１０１）と同じ構成である。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、低コスト化を図ることが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the second aspect, in the first aspect, the second semiconductor light emitting device (102, 102b) has the same configuration as the plurality of first semiconductor light emitting elements (101). .. This makes it possible to reduce the cost of the light emitting device (100, 100a, 100b).

第３の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第１の態様において、第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）は、複数の第１半導体発光素子（１０１）と異なる構成である。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）の構造の設計自由度が高くなる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the third aspect, in the first aspect, the second semiconductor light emitting device (102, 102b) has a configuration different from that of the plurality of first semiconductor light emitting elements (101). .. As a result, the light emitting device (100, 100a, 100b) has a high degree of freedom in designing the structure of the second semiconductor light emitting element (102, 102b).

第４の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第１乃至３の態様のいずれか一つにおいて、複数の第１半導体発光素子（１０１）及び第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）は、紫外線発光素子である。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、光出力として紫外線出力のモニタリングが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, a plurality of first semiconductor light emitting elements (101) and second semiconductor light emitting elements (102, 102b). ) Is an ultraviolet light emitting element. This enables the light emitting device (100, 100a, 100b) to monitor the ultraviolet output as the light output.

第５の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第１乃至４の態様のいずれか一つにおいて、複数の第１半導体発光素子（１０１）が３個以上の第１半導体発光素子（１０１）であり、複数の第１半導体発光素子（１０１）が第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）を中心として第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）を囲むように配置されている。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、配光特性の低下を抑制することが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, a plurality of first semiconductor light emitting devices (101) are three or more first semiconductor light emitting devices. (101), the plurality of first semiconductor light emitting elements (101) are arranged so as to surround the second semiconductor light emitting element (102, 102b) with the second semiconductor light emitting element (102, 102b) as the center. As a result, the light emitting device (100, 100a, 100b) can suppress the deterioration of the light distribution characteristics.

第６の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第１乃至４の態様のいずれか一つにおいて、複数の第１半導体発光素子（１０１）がｎ個（ｎは２以上の整数）の第１半導体発光素子（１０１）であり、ｎ個の第１半導体発光素子（１０１）が第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）の中心軸を回転中心軸としてｍ回回転対称性（ｍは１を除くｎの約数）を有するように配置されている。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、配光特性の低下を抑制することが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the sixth aspect, in any one of the first to fourth aspects, n plurality of first semiconductor light emitting devices (101) (n is an integer of 2 or more). ), And n first semiconductor light emitting devices (101) have m rotation symmetry (m) with the central axis of the second semiconductor light emitting elements (102, 102b) as the rotation center axis. Is arranged to have (a divisor of n excluding 1). As a result, the light emitting device (100, 100a, 100b) can suppress the deterioration of the light distribution characteristics.

第７の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第１乃至６の態様のいずれか一つにおいて、実装基板（１０３）は、複数の第１半導体発光素子（１０１）と第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）とを収納する凹部（１３３）を有し、凹部（１３３）の底面（１３４）に複数の第１半導体発光素子（１０１）と第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）とが実装されている。第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）が、凹部（１３３）の底面（１３４）の中心に配置されている。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、配光特性の低下を抑制することが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the mounting substrate (103) has a plurality of first semiconductor light emitting devices (101) and a second. It has a recess (133) for accommodating the semiconductor light emitting element (102, 102b), and a plurality of first semiconductor light emitting elements (101) and a second semiconductor light emitting element (102, 102b) are formed on the bottom surface (134) of the recess (133). ) And are implemented. The second semiconductor light emitting device (102, 102b) is arranged at the center of the bottom surface (134) of the recess (133). As a result, the light emitting device (100, 100a, 100b) can suppress the deterioration of the light distribution characteristics.

第８の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第１乃至７の態様のいずれか一つにおいて、第２半導体発光素子（１０２ｂ）は、基板（１）と、積層体（２）と、を備える。基板（１）は、その厚さ方向（Ｄ１）において互いに反対側にある第１面（１１）及び第２面（１２）を有する。積層体（２）は、基板（１）の第１面（１１）上に設けられている。積層体（２）では、ｎ型半導体層（４）、活性層（５）及びｐ型半導体層（６）が基板（１）側からこの順に並んでいる。積層体（２）は、積層体（２）の基板（１）とは反対側の表面（２１）に形成されて活性層（５）とｐ型半導体層（６）との積層構造（７）を第１半導体部（７１）と第２半導体部（７２）とに分離する溝（２３）を有する。第１半導体部（７１）の面積が第２半導体部（７２）の面積よりも大きい。第２半導体発光素子（１０２ｂ）は、第１正電極（８１）と、第２正電極（８２）と、第１負電極（９１）と、第２負電極（９２）と、を更に備える。第１正電極（８１）は、第１半導体部（７１）上に形成されている。第２正電極（８２）は、第２半導体部（７２）上に形成されている。第１負電極（９１）は、ｎ型半導体層（４）の活性層（５）側の表面（４１）に設けられ、厚さ方向（Ｄ１）から見て第１正電極（８１）に隣り合う。第２負電極（９２）は、ｎ型半導体層（４）の活性層（５）側の表面（４１）に設けられ、厚さ方向（Ｄ１）から見て第２正電極（８２）に隣り合う。これにより、発光装置（１００、１００ａ）では、第２半導体発光素子（１０２ｂ）は、光出力の低下を抑制しつつ光出力のモニタリングが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, the second semiconductor light emitting device (102b) is the substrate (1) and the laminated body (2). ) And. The substrate (1) has a first surface (11) and a second surface (12) that are opposite to each other in the thickness direction (D1). The laminate (2) is provided on the first surface (11) of the substrate (1). In the laminate (2), the n-type semiconductor layer (4), the active layer (5), and the p-type semiconductor layer (6) are arranged in this order from the substrate (1) side. The laminated body (2) is formed on the surface (21) of the laminated body (2) opposite to the substrate (1), and has a laminated structure (7) of the active layer (5) and the p-type semiconductor layer (6). Has a groove (23) for separating the first semiconductor portion (71) and the second semiconductor portion (72). The area of the first semiconductor portion (71) is larger than the area of the second semiconductor portion (72). The second semiconductor light emitting device (102b) further includes a first positive electrode (81), a second positive electrode (82), a first negative electrode (91), and a second negative electrode (92). The first positive electrode (81) is formed on the first semiconductor portion (71). The second positive electrode (82) is formed on the second semiconductor portion (72). The first negative electrode (91) is provided on the surface (41) of the n-type semiconductor layer (4) on the active layer (5) side, and is adjacent to the first positive electrode (81) when viewed from the thickness direction (D1). Fit. The second negative electrode (92) is provided on the surface (41) of the n-type semiconductor layer (4) on the active layer (5) side, and is adjacent to the second positive electrode (82) when viewed from the thickness direction (D1). Fit. As a result, in the light emitting device (100, 100a), the second semiconductor light emitting element (102b) can monitor the light output while suppressing the decrease in the light output.

第９の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、第１乃至８の態様のいずれか一つにおいて、制御部（１０９）を更に備える。制御部（１０９）は、複数の第１半導体発光素子（１０１）を発光させるとともに、第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）をフォトダイオードとして動作させる。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）は、光出力の低下を抑制しつつ光出力のモニタリングが可能となる。 The light emitting device (100, 100a, 100b) according to the ninth aspect further includes a control unit (109) in any one of the first to eighth aspects. The control unit (109) causes a plurality of first semiconductor light emitting elements (101) to emit light, and causes the second semiconductor light emitting elements (102, 102b) to operate as photodiodes. As a result, the light emitting device (100, 100a, 100b) can monitor the light output while suppressing the decrease in the light output.

第１０の態様に係る光学分析システム（２００）は、第１乃至９の態様のいずれか一つの発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）と、電源部（２０３）と、制御部（１０９）と、検知部（２０４）と、分析部（２０５）と、を備える。発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）の複数の第１半導体発光素子（１０１）が発光部（２０１）として動作し、かつ、第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）が発光部（２０１）に対応する受光部（２０２）として動作する。電源部（２０３）は、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）の回路（１１０）へ電流を供給する。制御部（１０９）は、受光部（２０２）の出力信号が規定値となるように電源部（２０３）を制御する。検知部（２０４）は、発光部（２０１）から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を検知する。分析部（２０５）は、検知部（２０４）の出力信号に基づいて分析対象の物質に関する分析を行う。 The optical analysis system (200) according to the tenth aspect includes a light emitting device (100, 100a, 100b), a power supply unit (203), a control unit (109), and a light emitting device (100, 100a, 100b) according to any one of the first to ninth aspects. It includes a detection unit (204) and an analysis unit (205). In the light emitting device (100, 100a, 100b), the plurality of first semiconductor light emitting elements (101) of the light emitting device (100, 100a, 100b) operate as the light emitting unit (201), and the second semiconductor light emitting element (102). , 102b) operates as a light receiving unit (202) corresponding to the light emitting unit (201). The power supply unit (203) supplies a current to the circuit (110) of the light emitting device (100, 100a, 100b). The control unit (109) controls the power supply unit (203) so that the output signal of the light receiving unit (202) becomes a specified value. The detection unit (204) detects a second light based on the first light emitted from the light emitting unit (201) toward the substance to be analyzed. The analysis unit (205) analyzes the substance to be analyzed based on the output signal of the detection unit (204).

以上の構成により、光学分析システム（２００）は、発光部（２０１）の光出力の低下を抑制しつつ受光部（２０２）において発光部（２０１）の光出力のモニタリングが可能となる。 With the above configuration, the optical analysis system (200) can monitor the light output of the light emitting unit (201) in the light receiving unit (202) while suppressing the decrease in the light output of the light emitting unit (201).

第１１の態様に係る光学分析システム（２１０）は、第１乃至９の態様のいずれか一つの発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）と、検知部（２０４）と、分析部（２１５）と、を備える。発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）の複数の第１半導体発光素子（１０１）が発光部（２０１）として動作し、かつ、第２半導体発光素子（１０２、１０２ｂ）が発光部（２０１）に対応する受光部（２０２）として動作する。検知部（２０４）は、発光部（２０１）から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を検知する。分析部（２１５）は、受光部（２０２）の出力信号と検知部（２０４）の出力信号に基づいて分析対象の物質に関する分析を行う。 The optical analysis system (210) according to the eleventh aspect includes a light emitting device (100, 100a, 100b), a detection unit (204), an analysis unit (215), and an analysis unit (215) in any one of the first to ninth aspects. To prepare for. In the light emitting device (100, 100a, 100b), the plurality of first semiconductor light emitting elements (101) of the light emitting device (100, 100a, 100b) operate as the light emitting unit (201), and the second semiconductor light emitting element (102). , 102b) operates as a light receiving unit (202) corresponding to the light emitting unit (201). The detection unit (204) detects a second light based on the first light emitted from the light emitting unit (201) toward the substance to be analyzed. The analysis unit (215) analyzes the substance to be analyzed based on the output signal of the light receiving unit (202) and the output signal of the detection unit (204).

以上の構成により、光学分析システム（２００）は、発光部（２０１）の光出力の低下を抑制しつつ受光部（２０２）において発光部（２０１）の光出力のモニタリングが可能となる。 With the above configuration, the optical analysis system (200) can monitor the light output of the light emitting unit (201) in the light receiving unit (202) while suppressing the decrease in the light output of the light emitting unit (201).

第１２の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第８の態様において、活性層（５）のうち第１半導体部（７１）の一部を構成する部分である第１機能部（５１）と第２半導体部（７２）の一部を構成する部分である第２機能部（５２）との互いに対向する端面（５１３、５２３）同士が平行である。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、光出力のモニタリング精度の向上を図ることが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the twelfth aspect, in the eighth aspect, the first functional unit which is a part forming a part of the first semiconductor part (71) in the active layer (5). The end faces (513, 523) facing each other of the second functional portion (52), which is a portion constituting a part of the second semiconductor portion (72), are parallel to each other. This makes it possible to improve the monitoring accuracy of the light output in the light emitting device (100, 100a, 100b).

第１３の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第８又は１２の態様において、厚さ方向（Ｄ１）から見てｎ型半導体層（４）の大きさは、基板（１）の大きさと同じである。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、光出力の低下をより抑制することが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the thirteenth aspect, in the eighth or twelfth aspect, the size of the n-type semiconductor layer (4) when viewed from the thickness direction (D1) is the size of the substrate (1). Is the same size as. As a result, in the light emitting device (100, 100a, 100b), it becomes possible to further suppress the decrease in the light output.

第１４の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第８、１２又は１３の態様において、第１正電極（８１）の面積が第２正電極（８２）の面積よりも大きく、第１負電極（９１）の面積が第２負電極（９２）の面積よりも大きい。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、光出力の低下をより抑制することが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the fourteenth aspect, in the eighth, twelfth or thirteenth aspect, the area of the first positive electrode (81) is larger than the area of the second positive electrode (82). The area of the first negative electrode (91) is larger than the area of the second negative electrode (92). As a result, in the light emitting device (100, 100a, 100b), it becomes possible to further suppress the decrease in the light output.

第１５の態様に係る発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、第１４の態様において、厚さ方向（Ｄ１）から見て第１半導体部（７１）の外周線が、ｎ型半導体層（４）の外周線に沿っていて、かつ、第２半導体部（７２）と第１負電極（９１）と第２負電極（９２）とを避けるように曲がっている。これにより、発光装置（１００、１００ａ、１００ｂ）では、光出力の低下を更に抑制することが可能となる。 In the light emitting device (100, 100a, 100b) according to the fifteenth aspect, in the fourteenth aspect, the outer peripheral line of the first semiconductor portion (71) when viewed from the thickness direction (D1) is the n-type semiconductor layer (4). ), And is bent so as to avoid the second semiconductor portion (72), the first negative electrode (91), and the second negative electrode (92). As a result, in the light emitting device (100, 100a, 100b), it becomes possible to further suppress the decrease in the light output.

１ 基板
２ 積層体
２１ 表面
２３ 溝
１１ 第１面
１２ 第２面
４ ｎ型半導体層
４１ 表面
５ 活性層
５１ 第１機能部
５１３ 端面
５２ 第２機能部
５２３ 端面
６ ｐ型半導体層
７ 積層構造
７１ 第１半導体部
７２ 第２半導体部
８１ 第１正電極
８２ 第２正電極
９１ 第１負電極
９２ 第２負電極
１００、１００ａ、１００ｂ 発光装置
１０１ 第１半導体発光素子
１０２、１０２ｂ 第２半導体発光素子
１０３ 実装基板
１３３ 凹部
１３４ 底面
１０９ 制御部
１１０ 回路
２００、２１０ 光学分析システム
２０１ 発光部
２０２ 受光部
２０３ 電源部
２０４ 検知部
２０５、２１５ 分析部
Ｄ１ 厚さ方向 1 Substrate 2 Laminated body 21 Surface 23 Groove 11 First surface 12 Second surface 4 n-type semiconductor layer 41 Surface 5 Active layer 51 First functional part 513 End surface 52 Second functional part 523 End surface 6 p-type semiconductor layer 7 Laminated structure 71 1st semiconductor part 72 2nd semiconductor part 81 1st positive electrode 82 2nd positive electrode 91 1st negative electrode 92 2nd negative electrode 100, 100a, 100b Light emitting device 101 1st semiconductor light emitting element 102, 102b 2nd semiconductor light emitting element 103 Mounting board 133 Recessed portion 134 Bottom surface 109 Control unit 110 Circuit 200, 210 Optical analysis system 201 Light emitting part 202 Light receiving part 203 Power supply part 204 Detection part 205, 215 Analytical part D1 Thickness direction

Claims (9)

複数の第１半導体発光素子と、第２半導体発光素子と、前記複数の第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子とが実装された実装基板と、前記複数の第１半導体発光素子を発光させるとともに、前記第２半導体発光素子をフォトダイオードとして動作させる制御部と、を備え、
前記実装基板は、前記複数の第１半導体発光素子を含む回路に接続された複数の第１端子と、前記第２半導体発光素子に接続された複数の第２端子と、を有し、
前記第２半導体発光素子は、
厚さ方向において互いに反対側にある第１面及び第２面を有する基板と、
前記基板の前記第１面上に設けられ、ｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層が前記基板側からこの順に並んでいる積層体と、を備え、
前記積層体は、前記基板とは反対側の表面に形成されて前記活性層と前記ｐ型半導体層との積層構造を第１半導体部と第２半導体部とに分離する溝を有し、
前記第１半導体部の面積が前記第２半導体部の面積よりも大きく、
前記第１半導体部上に形成されている第１正電極と、
前記第２半導体部上に形成されている第２正電極と、
前記ｎ型半導体層の前記活性層側の表面に設けられ、前記厚さ方向から見て前記第１正電極に隣り合う第１負電極と、
前記ｎ型半導体層の前記活性層側の前記表面に設けられ、前記厚さ方向から見て前記第２正電極に隣り合う第２負電極と、を更に備える
ことを特徴とする発光装置。 A plurality of first semiconductor light emitting elements, a second semiconductor light emitting element, a mounting substrate on which the plurality of first semiconductor light emitting elements and the second semiconductor light emitting element are mounted, and the plurality of first semiconductor light emitting elements emit light. A control unit for operating the second semiconductor light emitting device as a photodiode is provided.
The mounting board, possess a plurality of first terminal connected to a circuit including the plurality of first semiconductor light emitting element, and a plurality of second terminal connected to the second semiconductor light emitting element, a,
The second semiconductor light emitting device is
A substrate having a first surface and a second surface opposite to each other in the thickness direction,
A laminate provided on the first surface of the substrate, in which an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer are arranged in this order from the substrate side, is provided.
The laminate has a groove formed on the surface opposite to the substrate and separating the laminated structure of the active layer and the p-type semiconductor layer into a first semiconductor portion and a second semiconductor portion.
The area of the first semiconductor part is larger than the area of the second semiconductor part,
The first positive electrode formed on the first semiconductor portion and
The second positive electrode formed on the second semiconductor portion and
A first negative electrode provided on the surface of the n-type semiconductor layer on the active layer side and adjacent to the first positive electrode when viewed from the thickness direction,
A light emitting device further provided with a second negative electrode provided on the surface of the n-type semiconductor layer on the active layer side and adjacent to the second positive electrode when viewed from the thickness direction. 前記第２半導体発光素子は、前記複数の第１半導体発光素子と同じ構成である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the second semiconductor light emitting device has the same configuration as the plurality of first semiconductor light emitting devices. 前記第２半導体発光素子は、前記複数の第１半導体発光素子と異なる構成である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the second semiconductor light emitting device has a configuration different from that of the plurality of first semiconductor light emitting devices. 前記複数の第１半導体発光素子及び前記第２半導体発光素子は、紫外線発光素子である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of first semiconductor light emitting elements and the second semiconductor light emitting element are ultraviolet light emitting elements. 前記複数の第１半導体発光素子が３個以上の第１半導体発光素子であり、
前記複数の第１半導体発光素子が前記第２半導体発光素子を中心として前記第２半導体発光素子を囲むように配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置。 The plurality of first semiconductor light emitting devices are three or more first semiconductor light emitting devices.
The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of first semiconductor light emitting devices are arranged so as to surround the second semiconductor light emitting device with the second semiconductor light emitting device as the center. Light emitting device. 前記複数の第１半導体発光素子がｎ個（ｎは２以上の整数）の第１半導体発光素子であり、前記ｎ個の第１半導体発光素子が前記第２半導体発光素子の中心軸を回転中心軸としてｍ回回転対称性（ｍは１を除くｎの約数）を有するように配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置。 The plurality of first semiconductor light emitting devices are n (n is an integer of 2 or more) first semiconductor light emitting devices, and the n first semiconductor light emitting devices rotate around the central axis of the second semiconductor light emitting device. The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the light emitting device is arranged so as to have m-fold rotational symmetry (m is a divisor of n excluding 1) as an axis. 前記実装基板は、前記複数の第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子とを収納する凹部を有し、
前記凹部の底面に前記複数の第１半導体発光素子と前記第２半導体発光素子とが実装されており、
前記第２半導体発光素子が、前記凹部の前記底面の中心に配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置。 The mounting substrate has a recess for accommodating the plurality of first semiconductor light emitting elements and the second semiconductor light emitting element.
The plurality of first semiconductor light emitting elements and the second semiconductor light emitting element are mounted on the bottom surface of the recess.
The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the second semiconductor light emitting device is arranged at the center of the bottom surface of the recess. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置と、電源部と、制御部と、検知部と、分析部と、を備え、 The light emitting device according to any one of claims 1 to 7, a power supply unit, a control unit, a detection unit, and an analysis unit are provided.
前記発光装置では、前記発光装置の前記複数の第１半導体発光素子が発光部として動作し、かつ、前記第２半導体発光素子が前記発光部に対応する受光部として動作し、 In the light emitting device, the plurality of first semiconductor light emitting elements of the light emitting device operate as a light emitting unit, and the second semiconductor light emitting element operates as a light receiving unit corresponding to the light emitting unit.
前記電源部は、前記発光装置の前記回路へ電流を供給し、 The power supply unit supplies a current to the circuit of the light emitting device.
前記制御部は、前記受光部の出力信号が規定値となるように前記電源部を制御し、 The control unit controls the power supply unit so that the output signal of the light receiving unit becomes a specified value.
前記検知部は、前記発光部から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を検知し、 The detection unit detects a second light based on the first light emitted from the light emitting unit toward the substance to be analyzed.
前記分析部は、前記検知部の出力信号に基づいて前記物質に関する分析を行う The analysis unit analyzes the substance based on the output signal of the detection unit.
ことを特徴とする光学分析システム。 An optical analysis system characterized by this. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置と、検知部と、分析部と、を備え、 The light emitting device according to any one of claims 1 to 7, a detection unit, and an analysis unit are provided.
前記発光装置では、前記発光装置の前記複数の第１半導体発光素子が発光部として動作し、かつ、前記第２半導体発光素子が前記発光部に対応する受光部として動作し、 In the light emitting device, the plurality of first semiconductor light emitting elements of the light emitting device operate as a light emitting unit, and the second semiconductor light emitting element operates as a light receiving unit corresponding to the light emitting unit.
前記検知部は、前記発光部から分析対象の物質へ向けて放射された第１の光に基づく第２の光を検知し、 The detection unit detects a second light based on the first light emitted from the light emitting unit toward the substance to be analyzed.
前記分析部は、前記受光部の出力信号と前記検知部の出力信号に基づいて前記物質に関する分析を行う The analysis unit analyzes the substance based on the output signal of the light receiving unit and the output signal of the detection unit.
ことを特徴とする光学分析システム。 An optical analysis system characterized by this.
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